Лесная сказка - Звезды нового века
реклама
Международный Фестиваль «Звезды Нового Века» - 2013 Естественные науки (от 14 до 17 лет) «Оценка рекреационной нагрузки на состояние соснового бора в зоне отдыха района «Лесная сказка» Кузнецова Светлана, 15 лет учащаяся 9а класса Руководители: Пономарева Валентина Николаевна, учитель биологии Кузнецова Лариса Валерьевна учитель химии МОКУ СОШ № 2 г. Лузы Кировской области 2013 г Содержание стр. Введение --------------------------------------------------------------------------3 1. Обзор литературы------------------------------------------------------------5 1.1 Туристско-рекреационное природопользование---------------5 1.2 Рекреационная нагрузка---------------------------------------------6 1.3 Последствия рекреационных нагрузок --------------------------8 2. Методика и методы выполнения работы------------------------------12 3. Анализ результатов исследования---------------------------------------13 3.1 Выбор пробных площадок -----------------------------------------13 3.2 Результаты картографического исследования местности----13 3.3 Результаты социологического опроса----------------------------13 3.4 Визуальное обследование массовых мест отдыха-------------14 3.5 Исследование степени перерождения леса---------------------16 3.6 Результаты оценки рекреационной дигрессии ----------------17 3.7 Анализ геоботанических описаний------------------------------17 Заключение------------------------------------------------------------------------19 Список использованных источников ----------------------------------------21 Приложение 2 Введение С ростом городов и изменением городской среды неизбежно повышается рекреационная активность горожан. Она приобретает такие масштабы, что начинает угрожать состоянию и существованию сохранившихся зелёных территорий, особенно находящихся в городской черте, каким является сосновый бор в районе базы отдыха «Лесная сказка». Свободное пользование территорий и превышение допустимой нормы посетителей – нагрузки на единицу площади, приводит к переуплотнению почвы, нарушению водно-воздушного режима, а это, в свою очередь, является причиной рекреационных голодания нагрузок деревьев естественное и кустарников. возобновление С ростом нарушается, усиливается процесс дигрессии. Наиболее остро эта проблема стоит в благоустроенных зонах отдыха. Одним из таких мест в нашем городе является сосновый бор в районе базы отдыха «Лесная сказка». Актуальность В настоящее время на территории бора находится база отдыха «Лесная сказка», где устраиваются пикники, массовые праздники, проводятся спортивные соревнования, туристические слеты. Сосновый бор в районе 7 км относится к зеленой зоне города, данный объект выполняет рекреационную, защитную, лечебную, эстетическую функции, испытывая колоссальные и никак не регулируемые антропогенные нагрузки (экологический риск). Таким образом, возникает типичное противоречие между использованием этой территории для нужд местного населения и необходимостью сохранения лесов, тем более городских. Для предотвращения дальнейшего ухудшения состояния этого объекта и снижения экологического риска необходимо дать комплексную оценку его состояния, определить степень его деградации. Цель нашей работы: исследовать и оценить состояние соснового бора в благоустроенной зоне отдыха в условиях рекреационной нагрузки. Задачи исследования: - изучить литературу по данному вопросу; 3 - провести экологический мониторинг по изучению стадии дигрессии и перерождения леса; -освоить методику геоботанического описания и провести геоботаническое описание участка соснового бора, испытывающего значительную антропогенную нагрузку и участка ненарушенного биогеоценоза -сравнить состояние лесных фитоценозов, испытывающих рекреационную нагрузку и ненарушенных фитоценозов; -провести анализ результатов исследования; -разработать рекомендации, определить дальнейшее направление работы. Гипотеза: вероятно, рекреационная нагрузка как существенный антропогенный фактор может вызвать ряд направленных изменений в структуре исследуемого лесного фитоценоза. Объект исследования: экологическое состояние соснового бора, вызванное негативной рекреационной нагрузкой. Предмет исследования: степень изменений изучаемого лесного фитоценоза. 4 1. Обзор литературы 1.1 Туристско-рекреационное природопользование Рекреационное сформировалось природопользование недавно. как Теоретические и научное направление практические разработки отечественных ученых, датируются в основном 70-80-ми гг. прошлого века. Следует отметить, что достигнутые в то время результаты получили высокую оценку и широкое распространение, как в практическом, так и в теоретическом плане. Однако, не умаляя достоинств исследователей и их работ, необходимо отметить, что изменившееся социально-экономическое и политическое положение нашей страны требует новых подходов в решении проблем устойчивого источником рекреационного получения природопользования. необходимых людям Главным материальных и нематериальных благ служат естественные (природные) ресурсы. К ним относятся элементы природы, которые на данном уровне развития производственных сил используются или могут быть использованы для удовлетворения потребностей человеческого общества. В отношении ресурсов природа рассматривается с учетом как интересов производства (земельные, водные ресурсы и др.), так и условий жизнедеятельности людей (рекреационные, лечебные ресурсы и др.). Выбор траектории развития определяется уровнем внешних нагрузок и системообразующих последовательности. мощности внешнего условий, Если выстроенных мощность воздействия, в иерархической внутрисистемных система находится связей в выше устойчивом состоянии. Поэтому необходим анализ позитивных связей и условий системообразования. Под функционированием системы природопользования во времени понимается эволюция (развитие), представляющая собой процесс последовательной смены состояния ее отдельных элементов. Используя природные ресурсы и условия территории, человек оказывает на окружающую природу различные по силе и характеру воздействия. В результате этих воздействий происходят разного рода изменения, 5 возникающие как в отдельных компонентах природы, так и в природных системах (комплексах) в целом. Измененные природные системы и их элементы, в свою очередь, влияют на самого человека и его деятельность, что влечет за собой ряд часто нежелательных последствий. [6,9] 1.2 Рекреационная нагрузка Показатель рекреационного воздействия на биогеоценоз факторов, обусловленных видом лесной рекреации, определяемый через следующие основные величины – площадь объекта лесной рекреации, количество посетителей и время их пребывания на объекте. Рекреационная нагрузка – это степень непосредственного влияния отдыхающих людей (рыболовов, туристов, охотников и т. п.), их транспортных средств и др. на природные комплексы или рекреационные объекты (живописные места, памятники архитектуры и т. д.). Выражается числом людей или человеко-дней на единицу площади или на рекреационный объект за определенный промежуток времени Для характеристики рекреационной нагрузки используют следующие показатели: рекреационная плотность - единовременное количество посетителей вида лесной рекреации на единице площади за период измерения; рекреационная посещаемость - суммарное количество посетителей вида лесной рекреации на единице площади за период измерения; рекреационная интенсивность – суммарное время вида лесной рекреации на единице площади за период измерения. Часто рекреационную нагрузку определяют через процент вытоптанной поверхности напочвенного покрова. Однако в этом случае характеризуется не степень воздействия отдыхающих на лес, а его результат, который зависит не только от рекреантов, но и от устойчивости леса. По этому показателю определяют стадию рекреационной дигрессии. Перерождение коренного биоценоза в производный требует разного времени, в зависимости от устойчивости коренного. Далее процесс изменения леса затормаживается. Производный биоценоз находится в равновесии с существующими рекреационными нагрузками. Однако из-за 6 недостатка данных еще нельзя дать гарантий, что в течение длительного времени не произойдет дальнейших изменений в нем. Поэтому в настоящее время стадии сукцессии коренного биоценоза можно сопоставить лишь со значением настоящей рекреационной нагрузки, отбросив фактор продолжительности ее воздействия. То, что лес в процессе сукцессии под влиянием рекреационного использования проходит ряд характерных состояний, дает возможность выделить в сплошном процессе отдельные стадии рекреационной дигрессии, отличные друг от друга. Условно разделив процесс рекреационной дигрессии на пять стадий, можно подойти к описанию закономерностей существования каждой стадии и переходов между ними и сравнению различных типов леса друг с другом в процессе рекреационной дигрессии. Кроме того, поэтапное рассмотрение процесса рекреационной дигрессии дает возможность определить границы устойчивости коренного биоценоза, а следовательно, и допустимые нагрузки как для самого коренного биоценоза, так и для производных его с целью использования их в парковом и лесопарковом хозяйствах. Первая стадия дигрессии характеризуется ненарушенной, пружинящей под ногами подстилкой, полным набором характерных для данного типа леса травянистых видов, многочисленным разновозрастным подростом. В еловошироколиственных и широколиственных лесах на этой стадии дигрессии присутствуют эфемероиды. На второй стадии дигрессии намечаются тропинки, которые занимают еще не более 5% площади. Начинается вытаптывание подстилки и проникновение опушечных видов под полог леса. На третьей стадии дигрессии выбитые участки занимают до 10—15% всей площади. Мощность подстилки значительно уменьшена. Последнее обстоятельство вместе с увеличением освещенности, связанным с начавшимся изреживанием верхнего полога, подроста и подлеска приводит к внедрению луговых и даже сорных видов под полог леса. Сохранившийся подрост мало дифференцирован, почти нет всходов ценозообразующих пород. 7 На четвертой стадии дигрессии лесной биогеоценоз приобретает своеобразную структуру, заключающуюся в чередовании куртин подроста и подлеска, отграниченных полянами и тропинками. На полянах полностью разрушается подстилка, разрастаются луговые травы, происходит задернение почвы. Подрост остается только под защитой куртин; жизненность его очень низка. Выбитые участки занимают 15—20% площади. На пятой стадии дигрессии выбитая площадь увеличивается до 60100°/о территории. Значительная часть площади лишена растительности, сохраняются лишь пятна, фрагменты сорняков и однолетников. Подрост почти полностью отсутствует. Резко увеличена освещенность под пологом. Все сохранившиеся взрослые деревья — это больные или с механическими повреждениями, у значительной их части корни обнажены выступают на поверхность почвы. Таким образом, гибель подроста и потеря фитоценозом способности к самовосстановлению при сохранении неизменных рекреационных нагрузок происходит при пятистадийной схеме рекреационной дигрессии между третьей и четвертой. Эта граница считается границей устойчивости биогеоценоза. Установление границы устойчивости имеет большое практическое значение для определения допустимых рекреационных нагрузок и создания оптимального ландшафта лесопарковых территорий. [2,5,8] 1.3 Последствия рекреационных нагрузок Рекреационные нагрузки растут и вызывают ухудшение качественного состояния леса, в некоторых случаях его полную необратимую естественным путем деградацию. В пригородных лесах снижаются санитарно- гигиенические, водоохранные и почвозащитные функции, теряется их эстетическая ценность. В местах, используемых для отдыха, повреждается растительный покров, нарушается возобновление лесообразующих пород, уплотняется почва, разрушается лесная подстилка и т.д. Это оказывает воздействие на количественный и качественный состав лесной флоры и фауны и приводит к нарушению сложившихся консортивных связей. 8 Рекреационные нагрузки воздействуют на лесной фитоценоз как комплексный фактор. Самое заметное воздействие состоит в уплотнении верхнего слоя почвы, увеличении ее объемного веса и твердости. Отсюда проистекают различные нарушения водовоздушного режима. Сильное уплотнение почвы создает в корнеобитаемом слое близкие к анаэробным условия и оказывает большое сопротивление росту корней. В верхних слоях почвы в 2 – 3 раза уменьшается количество интенсивно работающих частей корневой системы – тонких корешков, поглощающих воду и питательные вещества. У деревьев часто встречается явление "поднятие корней вверх " при недостатке воздуха, при этом они, поднимаясь, подвергаются механическому разрушению. Из-за уплотнения почвы в лесу происходит угнетение роста деревьев в высоту и снижение прироста по толщине ствола, а также усыхание деревьев (явление "суховершинности"). Наиболее устойчивы к рекреационным нагрузкам, сравнительно малотребовательные к почвенной влаге и аэрации сосна и береза. Сильнее страдают дуб, липа и другие. Уплотнение почвы тормозит деятельность почвенных микроорганизмов, нарушает условия минерального питания, снижает количество нитратов, уменьшает количество общего шума, валового и подвижного азота и фосфора. Отдыхающие в лесу нарушают сложение лесной подстилки, разрушают и измельчают составляющие ее компоненты: ветки, шишки, хвою, листья и другие органические остатки. С усилением рекреационной нагрузки на лес запасы лесной подстилки снижаются. Ее уничтожение ведет к изменению температурного режима почвы, подстилка удобряет и улучшает физические свойства почв. Сбор подстилки или ее отсутствие приводит к обеднению, уплотнению и осушению почвы. С лесной подстилкой связано и естественное возобновление древесных пород, т.к. там находятся семена деревьев. Процесс естественного возобновления в лесах – это важнейший показатель их эволюции. Наличие обилия состава и состояние подроста под 9 пологом насаждений характеризуют их устойчивость против влияния разнообразных, в том числе и антропогенных, факторов. Ход естественного возобновления зависит от многих факторов: почво-климатических условий, строения, состава и возраста насаждений, интенсивности их плодоношения, состава и сомкнутости травяного яруса, состояния подстилки и других. В лесах, испытывающих высокую рекреационную нагрузку, нарушается процесс естественного возобновления вследствие сильного уплотнения верхних слоев почвы, уничтожения пешеходами всходов и повреждение подроста. Прямому влиянию – вытаптыванию подвержены травы. Больше других страдают травянистые растения с непрочными цепляющимися стеблями (горошек гороховидный и др.) высокорослые растения с ломкими стеблями (купырь лесной и др.), а также растения, которые при сборе на букеты, вырываются с корневищем, т.к. его залегание в почве неглубокое (ветреничка лютиковая и др.). По устойчивости к вытаптыванию первые места занимают сорные растения. Но даже у них это не проходит бесследно, нарушаются процессы роста и образуются карликовые формы с неправильным ветвлением и небольшими листьями. Даже зимой леса испытывают рекреационную нагрузку. В местах зимнего отдыха создаются лыжные трассы, спуски и т. п., которые сильно уплотняют снеговой покров. От этого глубже промерзает почва, что небезразлично для зимовки растений, особенно ранневесенних многолетников, у которых уже зимой начинается подснежное развитие. На склонах, где снег не только уплотняется, но и сгребается лыжниками, раньше появляются проталины и весной идет интенсивный смыв почвы. В результате растительный покров изреживается и постепенно исчезает. Рекреационное использование лесов приводит к изменению в травяном покрове. Сокращается не только численность видов в травостое, но и изменяется их разнообразие и соотношение, ухудшается общее состояние. С обеднением видового состава снижаются проективное покрытие и надземная фитомасса травяного яруса. 10 Большинство лесных и луговых видов встречаются на менее нарушенных участках и уменьшаются с увеличением рекреационной нагрузки. По устойчивости все виды растений можно разделить на три группы: малоустойчивые, относительно устойчивые и устойчивые. Группа малоустойчивых видов включает большинство лесных и лесолуговых растений (папоротник – орляк обыкновенный, купена лекарственная, ландыш майский, герань, фиалки и другие). Ко второй группе относятся лесные злаки и осоки, а также луговые виды. В третью группу входят сорные виды, увеличивающие обилие, покрытие по мере расширения площади почвы с уплотненной поверхностью (горец птичий, клевер ползучий, одуванчик лекарственный и другие) Рекреационная нагрузка влияет и на лесную фауну. В насаждениях с интенсивной рекреационной нагрузкой отмечается большое разнообразие вредителей и болезней. Большое значение для защиты леса имеют поселения рыжих муравьев. Их расселение обусловлено мозаичностью лесной растительности и интенсивностью рекреации. Интенсивное посещение лесов отрицательно сказывается на поселениях муравьев. В насаждениях, мало посещаемых людьми, муравейники распределены более равномерно, нет признаков перенаселения. Прослеживается прямая зависимость от улучшения условий обитания рыжих муравьев и санитарного состояния леса. И так рекреационные нагрузки действуют не только на отдельные растения, но и на растительное сообщество в целом. (Приложение 1) Таким образом, на территории, испытывающей высокую рекреационную нагрузку, происходит смена видового состава животного и растительного мира. Это может привести к частичному или полному изменению биоценоза и экосистемы в целом. [3] 11 2. Методы и методика выполнения работы метод пробных территориального площадей варьирования предназначен рекреационной для характеристики нагрузки в лесных природных комплексах и основан на закладке пробных площадей способом типической выборочной совокупности; метод картографирования позволил зафиксировать положение двух исследуемых участков; методы опроса — беседа, интервью, анкетирование. Социологический опрос был проведен с целью выяснения отношений жителей города к сосновому бору (приложение 2); регистрационно-измерительный метод предназначен для проведения наблюдений и основан на регистрации посетителей и времени пребывания их на пробных площадях; трансектный метод предназначен для выделения стадий рекреационной дигрессии в зависимости от отношения вытоптанной до минерального горизонта поверхности напочвенного покрова к общей площади обследуемого участка; методика исследования стадии перерождения леса (по Н.С. Казанской)[4] (Приложение 3); методика оценки рекреационной дигрессии лесных сообществ по пятибалльной шкале (по Е.Г. Мозолевской)[8] (Приложение 4); методика геоботанических описания по стандартным бланкам [1,10]: на участке соснового бора нарушенного фитоценоза и участке, подверженного меньшему влиянию человека с целью изучения степени изменения лесных фитоценозов. метод анализа результатов исследования дал возможность сделать выводы и определить дальнейшее направление работы. Оборудование: компас, рулетка, определители растений, геоботанические бланки, лупа. 12 3. Анализ результатов исследования 3.1 Выбор пробных площадок Для сравнения оценки рекреационной нагрузки на различных участках соснового бора были заложены два участка с предположительно различной степенью влияния рекреационной нагрузки. [1,10] Стадии перерождения леса, стадии дигрессии, визуальное исследование мест отдыха, тропиночная сеть изучались на пробных площадках (трансектах) размером 300Х100м. Участки для геоботанического описания внутри данных площадок были выбраны размером 100Х25м, площадью 0,25 га. 3.2 Результаты картографического исследования местности Сосновый бор, расположенный на правом берегу реки Лузы, находится на окраине г. Лузы. Это естественный лесной массив, площадью 3,5 га (участок №1). Он представляет собой островок ленточных прибрежных сосновых боров, произраставших некогда по всему правобережью реки. С восточной стороны сосновый бор граничит с рекой Лузой, с западной с жилым поселком Дорожников, а северной и южной – с карьером. Основная лесообразующая порода бора – сосна обыкновенная, в возрасте 70- 90 лет, кроме сосны встречаются береза бородавчатая и ель европейская в единичных экземплярах. Для сравнения состояния лесного фитоценоза был взят участок №2: сосновый бор, расположенный к северо-западу от первого участка, на расстоянии 500 м, не подверженный значительной антропогенной нагрузке. [7] На картосхеме обозначены участки №1 и №2. Нами была составлена карта-схема исследуемой территории (приложение 5). 3.3 Результаты социологического опроса Нами было опрошено 100 человек в возрасте от 12 до 60 лет с заводского района города Лузы. 98 % из всего числа опрошенных бывают в сосновом бору, из них: 25% - раз в неделю, 11% раз в месяц, и бывают сосновом бору несколько раз в год – 62% (рис. 1, приложение 6). 13 На вопрос: «С какой целью Вы посещаете сосновый бор?» 10 % орошенных ответили – для прогулки, 55 % - выезжают для пикника, 20 % для сбора грибов, рыбалки, 15% - за родниковой водой (рис.2, приложение 6). 80 % респондентов ответили, что им приходилось в бору разводить костёр, причём 35 % из них разводили костёр на старом кострище, 10 % разводили костёр на специально-оборудованной площадке, 35 % в случайно выбранном месте (рис. 3, приложение 6). Причём, 98 % из разжигающих костры утверждают, что соблюдают правила пожарной безопасности, и 2 % не знакомы с ними. Опрошенными обустройству были соснового высказаны бора: одни следующие предлагают предложения ограничить по въезд автотранспорта на территорию бора, другие оборудовать детские площадки. Большинство горожан считают, что необходимо провести уборку мусора. 25 % из всех опрошенных готовы оказать конкретную помощь по благоустройству бора.15 % из них готовы принять участие в уборке мусора, 5 % развешивать кормушки, остальные готовы принимать участие в различных акциях. Фактически данные предложения остаются на бумаге. Реальную помощь никто не оказывает. Мусор за отдыхающими ежегодно прибирают только школьники МОКУ СОШ №2 г.Лузы во время работы летнего экологического лагеря. (Приложение 7). 3.4 Визуальное обследование массовых мест отдыха Проводилось с помощью регистрационно-измерительного метода 15.06.12г., 26.09.12г., 15.10.12г. При исследовании отмечалось количество отдыхающих, количество оборудованных мест для отдыха, обилие мусора, (по шкале И.Н.Рыжова) [2,8] (Приложение 8), количество кострищ. Для визуального исследования были выбраны два участка: Участок №1 - одно из самых посещаемых мест отдыха лузян. Здесь находится родник, поэтому здесь больше всего отдыхающих, а значит, этот 14 участок должен испытывать большую антропогенную нагрузку. Участок №2 посещают, в основном, с целью прогулки, сбора грибов, рыбаки. Таблица 1 Результаты визуального обследования. Участок №1 Показатель Количество отдыхающих Обилие мусора Количество кострищ 15.06.12 (среда, 12:00) 26.09.12 (четверг, 9:00) 15.10.12. (суббота, 14:00) 12 человек 270 человек 23 человека 5 балла 3 балла 5 балла 6 12 18 Таблица 2 Результаты визуального обследования. Участок №2 Показатель Количество отдыхающих Обилие мусора Количество кострищ 15.06.12 (среда, 14:00) 26.09.12 (четверг, 11:00) 15.10.12. (суббота, 16:00) 2 человека 18 человек 9 человек 2 балла 2 балла 2 балла 1 2 3 Выводы: т.о, главным негативным последствием массовой рекреации на первом участке является замусоренность. Рядом с кострищами, где посетители обычно готовят и принимают пищу, а также в местах, расположенных в непосредственной близости от них, было обнаружено много мусора, причём в июне обилие мусора на территориях, активно посещаемых отдыхающими, оценивалось в 5 баллов, сказался активный отдых в майские праздники. Это мусор добросовестно и активно убирают участники экологического лагеря МОКУ СОШ №2 г. Лузы. Нами было обнаружено большое количество кострищ на первом участке, причем количество кострищ с мая по сентябрь возрастает. 3.5 Исследование степени перерождения леса При определении степени перерождения леса на исследуемых участках использовалась методика, предложенная Н.С. Казанской [4] 1970г.) которая (Казанская, выделяет пять стадий перерождения леса, вызванного деятельностью человека. (Приложение 3) 15 Таблица 3 Сравнительная характеристика исследуемых участков при определении степени перерождения леса Структура Состояние экосистемы подстилки Состояние подроста и подлеска Участок №1 25-30% тропинок Сильно нарушена Подроста практически нет Участок №2 5% Не нарушена Вселение новых видов Общая характеристи ка воздействия на биогеоценоз Сильное Пастушья сумка, подорожник большой, одуванчик лекарственный ястребинка зонтичная и др. Многочислен Нет Среднее ный Стадия перерожден ия 4 2 Вывод: Повышенная рекреационная нагрузка способствует изменению видового состава травянистого покрова, появляются виды, не характерные для лесного биогеоценоза: одуванчик лекарственный (Taraxácum officinále), подорожник большой (Plantágo májor), крапива двудомная (Urtíca dióica), пастушья сумка (Capsélla búrsa-pastóris). Подрост практически отсутствует. Данные показатели характерны для 4 стадии перерождения леса. На втором участке степень перерождения леса соответствует 2 стадии, т.к. подрост не нарушен, тропиночная сеть выражена слабо. 3.6. Результаты оценки рекреационной дигрессии Методика оценки рекреационной дигрессии лесных сообществ по пятибалльной шкале (по Е.Г. Мозолевской) [8] (Приложение 4) показала, что, на участке №1 образуется густая сеть тропинок; олуговело 40-60% напочвенного покрова, растения лесных видов сохраняются, главным образом, у стволов деревьев, где движение затруднено; подлесок сохраняются в виде куртин, благонадежный подрост отсутствует, лесная подстилка встречается лишь отдельными пятнами, что соответствует 4 стадии дигрессии. На участке №2 площадь троп не превышает 10% 16 поверхности почвы, в составе живого напочвенного покрова появляются светолюбивые растения (Плау́н булавови́дный Lycopódium clavátum, Грушанка обыкновенная Pyrolarotundifolia), возобновление леса нормальное. Эти показатели характерны для второй стадии дигрессии леса. 3.7 Анализ геоботанических описаний В летний период было проведено геоботаническое описание двух исследуемых участков по стандартным геоботаническим бланкам [1,10,11] (Приложение 9). Результаты геоботанического описания представлены в следующей таблице Таблица 4 Сравнительная характеристика геоботанического описания: Параметры для сравнения Тип леса Число встречаемых видов растений Особенности подлеска Особенности возобновления Синантропные виды Редкие виды Участок №1 Участок №2 Сосняк лишайниковый 19 Сосняк лишайниковый 21 В удовл. состоянии Состояние хорошее, разнообразный Число всходов значительное - Число всходов значительное Подорожник большой, пастушья сумка, крапива двудомная, марь белая Плау́н булавови́дный Lycopódium clavátum Плау́н булавови́дный Lycopódium clavátum Зимолю́бка зо́нтичная Chimáphila umbelláta Плаун сплюснутый Diphasiástrum complanátum Вывод: Повышенная рекреационная нагрузка способствует изменению видового состава исследуемого участка №1, о чем свидетельствуют особенности возобновления леса: всходы довольно многочисленные, но в дальнейшем подрост просто вытаптывается. На данном участке наблюдается процесс «залуживания», появляются виды, не характерные для соснового леса: подорожник большой, пастушья сумка, крапива двудомная, марь белая 17 (синантропные виды). Для участка №2 характерны растения данного биогеоценоза, также здесь встречаются редкие растения Плау́н булавови́дный Lycopódium clavátum, Зимолю́бка зо́нтичная Chimáphila umbelláta. Плаун сплюснутый Diphasiástrum complanátum, а также представитель реликтового вида Можжеве́льник обыкнове́нный Juníperus commúnis. 18 Заключение Выводы по работе По итогам исследования нами было: изучено 11 литературных источников, из которых выяснено, что чрезмерная рекреационная нагрузка на биогеоценозы вызывает ухудшение качественного состояния леса, в некоторых случаях его полную необратимую естественным путем - дигрессию; проведен социологический опрос местного населения; определено географическое положение исследуемого биогеоценоза; в ходе визуального исследования определены стадии перерождения и дигрессии исследуемых участков соснового бора: на участке №1 - 4 стадия; а участке № - 2 стадия. Исследуемый участок №1 соснового бора испытывает больший ущерб от рекреационного воздействия, о чем свидетельствуют стадии перерождения леса - 4, что может привести к необратимым изменениям в биогеоценозе. Изучена методика геоботанического описания по стандартным бланкам, по которой проведено исследование двух изучаемых участков. При анализе проведенных исследований мы пришли к выводу: гипотеза, поставленная в работе, полностью подтвердилась, т.е. рекреационная нагрузка как существенный антропогенный фактор вызывает ряд направленных изменений в структуре исследуемого лесного фитоценоза. Рекомендации Очистка леса от бытового мусора и других видов загрязнения должна проводиться не только школьниками, но и взрослыми. Можно привлечь безработных города. Комитету по охране природы желательно проводить рейды с целью выявления незаконной рубки деревьев в местах отдыха и появлению несанкционированных свалок мусора. 19 Необходимо поставить контейнеры для мусора и периодически их очищать Дальнейшее направление работы В период 2012-2013 г.г. провести оценку экологического состояния воздуха, почвы, участка реки Лузы на исследуемой территории. 20 Список использованных источников 1. Ашихмина, Т.Я. Школьный экологический мониторинг [текст]/Т.Я.Ашихмина. – М.: Академический проект, 2005. 2. Большаков, Н. М. Рекреационное природопользование [Текст] / Н. М. Большаков. - Сыктывкар, 2006 – С.310. 3. Дыренков, С. А. Выделение основной стадии рекреационной деградации пригородных лесов [Текст] / С. А. Дыренков, С. Н. Савицкая // Тез. докл. к 3-й Всесоюз. конф. по дендроклиматологии. — Архангельск, 1978. — С. 163—164. 4. Казанская, Н. С. Рекреационные леса [Текст] / Н. С. Казанская, В. В. Ланина, Н. Н. Морфенин. — М., 1970. 5. Крылова А.А. Исследование устойчивости лесных фитоценозов при массовой рекреации в учреждениях отдыха Республики Марий Эл/ А.А. Крылова, В.А. Закамский //Пути рационального воспроизводства, использования и охраны лесных экосистем в зоне хвойношироколиственных лесов. Сб. науч. чтений, посв. 70-тилетию Засл. лесовода России, д. с-х наук, проф. Аглиуллина Ф.В.- Чебоксары, 2005.С. 281-286/ 6. Кусков А.С., Голубева В. Л., Одинцова Т.Н., Рекреационная география [текст] / Кусков А.С., Голубева В. Л., Одинцова Т.Н. - М.: Флинта; МПСИ, 2005.-536стр. 7. Лапкина, Н.Я. Практические работы по топографии и картографии[текст]/Н.Я.Лапкина. – М.: Просвещение, 1971. – 193с. 8. Мозолевская Е.Г. Мониторинг состояния лесных и городских экосистем. – М.: МГУЛ, 2004 – С.108-123. 9. Население и хозяйство Кировской области [текст]/ред. Г.М.Алалыкина, А.Г.Шурыгина. Киров: Кировский областной институт усовершенствования учителей, 1997. – 256с. 10. Экология родного края [текст]/ред. Т.Я.Ашихмина. – Киров: Вятский государственный педагогический университет, 1996.- 720с.: ил. Сайты в Интернете: 1. http://ru.wikipedia.org/wiki. Иллюстрации: 1. фотографии из личного архива 21 Приложение 22 Приложение 1 Схема 1. Схема сопряженных процессов, происходящих при рекреационной деградации леса (по С.А. Дыренкову) 23 Приложение 2. Анкета Бываете ли в районе базы отдыха «Лесная сказка» Как часто? С какой целью вы там бываете? Что можете сказать об экологическом состоянии в районе «Лесная сказка». 5. Разводите ли Вы здесь костры? Где? 6. Знакомы ли Вам правила пожарной безопасности? 7. Как вы считаете, почему так много мусора в данном районе, и что можно предпринять, чтобы мусора стало меньше? 1. 2. 3. 4. 24 Приложение 3 Стадии перерождения леса Таблица 1 Стадия ХАРАКТЕРИСТИКА I Деятельность человека не внесла в лесное сообщество сколько – нибудь значительных изменений II С появлением человека возникла редкая сеть тропинок, среди травянистых растений появились светолюбивые виды, начала разрушаться подстилка. III Тропиночная сеть уже сравнительно гуще, светолюбивые виды теперь преобладают в травянистом покрове, начинают появляться луговые травы, мощность подстилки уменьшается. На участках где нет тропинок , возобновление леса ещё удовлетворительное. IY Тропинки густо опутывают лес. В травяном покрове количество лесных видов незначительно. Молодого подроста (до 5-7 лет) практически нет, подстилка встречается лишь у стволов деревьев. Y Полное отсутствие подстилки; полное отсутствие подроста. На плотной вытоптанной земле под редкими деревьями отдельные экземпляры сорных и однолетних трав. На наклонных участках хорошо различимы формы линейной эрозии: борозды, овраги. На лёгких (супесчаных ) почвах, меньше поддающихся уплотнению по сравнению с тяжёлыми суглинистыми почвами, в результате плоскостной эрозии смывается верхний слой – перегной. 25 Приложение 4 Стадий рекреационной дигрессии Таблица 2 Стадия дигрессии I II III IV V Краткая характеристика стадии Живой напочвенный покров состоит из типичных лесных видов растений, тропиночная сеть не выражена.. Площадь троп не превышает 10% поверхности почвы, в составе живого напочвенного покрова появляются луговые и сорные виды, возобновление леса нормальное Площадь троп увеличивается до 20-30%; типичная лесная растительность составляет не менее на 5060%;;возобновление леса – там, где нет тропинок Образуется густая сеть тропинок; олуговело 40-60% напочвенного покрова, растения лесных видов сохраняются, главным образом, у стволов деревьев, где движение затруднено; подлесок отсутствует или сохраняются куртины бузины, малины; благонадежный подрост отсутствует, лесная подстилка встречается лишь отдельными пятнами. Лесная подстилка, подрост, лесные растения почти (не более 10% в проективном покрытии) или совсем отсутствуют; растительность и почва нарушены на 80-90 % площади участка леса Коэффициент рекреационной дигрессии >1,0 >0,85 >0,70 >0,55 >0.40 26 Приложение 5 Карта-схема исследуемого участка №2 №1 27 Приложение 6 Результаты социологического опроса Рис.1 Рис.2 28 Рис.3 Приложение 7 29 Очистка соснового бора во время работы летнего экологического лагеря Фото 1 Фото 2 30 Фото 3 31 Фото 4 Фото 5 32 Приложение 8 Обилие мусора – оценивалось по 5 балльной шкале, предложенной И. Н. Рыжовым: 1 балл – мусор не отмечается при внимательном осмотре территории; 2 балла – в случае обнаружения мусора при обходе территории; 3 балла – мусор незаметен при движении наблюдателя с обычной скоростью, но сразу виден при остановке; 4 балла – мусор заметен при ходьбе без остановки; 5 баллов – мусор бросается в глаза повсеместно при быстрой ходьбе, также отмечался характер мусора. 33 Приложение 9 Геоботаническое описание лесного фитоценоза (участок № 1) № описания - 1.Дата описания: 27 июня 2012 года Размер площадки (площадь описания) 0,25 га. Площадь сообщества (га) 2 га Исследователь Кузнецова Светлана Местонахождение (местоположение): Область Кировская Район Лузский Ближайший населенный пункт г.Луза Урочище: сосновый бор городские леса . Окружение: с севера Дорога с юга лагерь «Лесная сказка» с запада г. Луза с востока р.Луза, пойменный луг Характеристика экотопа (местообитания) Макрорельеф Водораздел реки Луза. Высота над урезом реки 2,5 м. Первая, вторая, третья надпойменная терраса реки Пойма реки (притеррасная пойма, центральная пойма, прирусловый вал, речной аллювий) Мезорельеф. Выровненная поверхность. Мезоповышение (склон, вершина). Мезопонижение (склон, дно). Экспозиция склона волнистая Микрорельеф. Вывальный, бугорковый, кочкарный. Тип почвы (механический состав, происхождение) сухая песчаная, бедная подзолистая Мощность гумусового горизонта (см) 4см Характер увлажнения: атмосферный Мощность лесной подстилки 2 (см) - степень покрытия почвы (%) 7-10% Состав подстилки и степень разложения: хвоя, листовой опад, ветки, кора а) неразложившийся-1,5 см; б) полуразложившийся - 1,2-2 см; 3) разложившийся -1-1,5см Характеристика сообщества Общее число видов всех ярусов-19 Число (%) древесных 50% кустарниковых - травяных видов 50% Название ассоциации по доминантной классификации - сосняк лишайниковый А. высота древесного яруса: средняя 33 м._ максимальная _38__ Формула древостоя 9С1Б Диаметр стволов: средний ____34,7__ максимальный _______40_______ Расстояние между стволами (5 промеров) 3; 5; 7; 3; 4; среднее 4,4 Проективное покрытие древостоя (%) ___________45%________ (или сомкнутость крон в долях от 1) ________________ В. Кустарниковый ярус (подлесок): проективное покрытие (%) _____средняя высота _____ С. Травяно-кустарничковый ярус: общее покрытие (%) ____30%___ средняя высота (см) ____20-25 см_ D. Мохово-лишайниковый ярус (наземный): общее покрытие (%) 20% ср. высота(см)_15см_ Из них покрытие зелеными мхами ______ сфагновыми мхами _____ лишайниками 60% Основные виды: ягель (Cladonia rangiferina), исланский мох(цетрария) ((Cetrária islándica), дикран (Bryophyta). Внеярусная растительность отсутствует Мхи на стволах живых деревьев: общее покрытие (%) _______средняя высота (см) ______ Преимущественно на видах деревьев: сосна обыкновенная Лишайники на стволах живых деревьев: общее покрытие 20% средняя высота Преимущественно на видах деревьев Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris) Мхи и лишайники на вывалах гипогимния вздутая (Hypogymnia), 34 Лианы отсутствуют 1 2 Диаметр ствола (см) Сомкнутость Высота ствола (м) Возрастное состояние № Русское название Латинское название Жизненность Характеристика древесного яруса Средняя Максим средний Максим Сосна обыкновенная Pinus sylvestris Береза бородавчатая 34 38 34,7 43 59-43 Удовл. 0,2 Bétula verrucósa 31 32 31 33 59 удовл 0,2 Характеристика возобновления № 1 Русское название Латинское название Сосна обыкновенная Pinus sylvestris Высота ствола (м) Средняя Максим 80см 1,5 м Жизненность Проективное покрытие, % Удовл. 50% Примечание 2 Характеристика подлеска № 1 2 Русское название Латинское название Высота ствола (м) Жизненность Проективн ое покрытие, % Фенофаза Средня я Макси м Bétula verrucósa 2м 3м Удовл. 10% вегетация Ель европейская Picea abies 1,5м 2м Удовл. 4% вегетация Примечан ие Береза бородавчатая 3 35 Характеристика видов травяно-кустарничкового яруса Русское название Латинское название Фенофаза Жизненность Проективное покрытие, % Удовл. 6% sp цветение плодонош ение Удовл. 4% sp вегетация Хорошая 3% Cop1 цветение Удовл. 5% Cop1 цветение Удовл. 8% Cop1 Удовл. 5% sp цветение плодонош ение Удовл. 4% Cop1 цветение Удовл. 8% Cop1 Вегетация Удовл. 5% Cop1 Вегетация Удовл. 5% Cop1 Вегетация Хорошая 5% Chenopodium album Cop1 цветение Удовл. 3% Грушанка обыкновенная Pyrolarotundifolia Клевер белый Cop1 цветение хорошая 4% sp цветение Удовл. 4% sp плодонош ение Удовл. 3% sp вегетация Удовл. 2% № 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Обилие по Друде Кошачья лапка двудомна Antennária dióica sp Вероника дубравная Veronica chamaedrys Плау́н булавови́дный Lycopódium clavátum Толокня́нка обыкнове́нная Arctostáphylos úva-úrsi Мятлик луговой Poa praténsis Брусника обыкновенная Vaccínium vítis-idaéa Земляника лесная Fragaria vesca Пырей ползучий Elytrígia répens Подорожник большой Plantágo májor Подорожник ланцетовидный Plantágo lanceoláta Крапива двудомная Urtíca dióica Марь белая Trifolium repens Пастушья сумка Capsélla búrsa-pastóris Одуванчик лекарственный Taraxácum officinále 17 Значение лесного массива выполняет защитные, санитарно-гигиенические, водоохранные и рекреационные функции. Использование: рекреационное ______________________________________________ Влияние человека и животных: вытаптывание, повреждение лесной подстилки,_свалки бытового мусора, кострища. Рекомендации по охране и улучшению уборка мусора с территории, соблюдение пожарной безопасности и правил поведения в природном сообществе.___________________________________________________________________ 36 Геоботаническое описание лесного фитоценоза (участок № 2) № описание 2 Дата описания (число, месяц, год) 30.06.2012 г. Размер площадки (площадь описания) 0,25 га. Площадь сообщества (га)_3 га_ Исследователь (автор описания) Кузнецова Светлана Местонахождение (местоположение): Область Кировская Район Лузский Ближайший населенный пункт г.Луза ул.Дорожников Урочище ____сосновый бор______городские леса Окружение: с севера оз. Сиверуха с юга дорога с запада г. Луза с востока р. Луза, пойменный луг Характеристика экотопа (местообитания) Макрорельеф Водораздел реки Луза. Высота над урезом реки 1,5 м. Первая, вторая, третья надпойменная терраса реки Пойма реки (притеррасная пойма, центральная пойма, прирусловый вал, речной аллювий) Мезорельеф. Выровненная поверхность. Мезоповышение (склон, вершина). Мезопонижение (склон, дно). Экспозиция склона волнистая Микрорельеф.Вывальный, бугорковый, кочкарный, незначительное повышение_ Тип почвы (механический состав, происхождение) сухая песчаная, бедная подзолистая Мощность гумусового горизонта (см) 3-4 см Характер увлажнения атмосферный и грунтовые воды Мощность лесной подстилки 2-6смстепень покрытия почвы (%) 96% Состав подстилки и степень разложения хвоя, листовой опал, прошлогодняя кора, ветки, кора, степень разложения средняя Характеристика сообщества Общее число видов всех ярусов 25 Число (%) древесных 30кустарниковых20травяных видов50 Название ассоциации по доминантной классификации сосняклишайниковый________________________________________________________________ _____________ А. высота древесного яруса: средняя 28м. максимальная 30 м. Формула древостоя 9С1Б+Е Диаметр стволов: средний 28 максимальный 34 Расстояние между стволами (5 промеров) 3; 2; 2,2; 3,3; 2,7 среднее 2,6 Проективное покрытие древостоя (%) ______80%_____________ (или сомкнутость крон в долях от 1) 0,8 В. Кустарниковый ярус (подлесок): проективное покрытие (%) 15средняя высота2 м С. Травяно-кустарничковый ярус: общее покрытие (%) 55 средняя высота (см) 25 Аспект зеленый, желтый, бурый D. Мохово-лишайниковый ярус (наземный): общее покрытие(%) 40 ср. высота(см)7 -10см Из них покрытие зелеными мхами ______ сфагновыми мхами ___лишайниками__70%___ Основные виды Олений мох (Ягель) Cladoniasylvatica; Пармелия бороздчатая Parmeliasulcata; Дикран метловидный Dicranumscoparium Внеярусная растительность Мхи на стволах живых деревьев: общее покрытие (%) 10 средняя высота (см) 10 Преимущественно на видах деревьев сосна обыкновенная (Pinussylvestris) Лишайники на стволах живых деревьев: общее покрытие (%) 30 средняя высота _5-7__ Преимущественно на видах деревьев сосна обыкновенная (Pinussylvestris), Береза бородавчатая (Bétula verrucósa), Ель европейская (Piceaabies) 37 Мхи и лишайники на вывала Пармелия бороздчатая (Parmeliasulcata); Дикран метловидный( Dicranumscoparium) Лианы __________отсутствуют___________________________ 1 2 3 Сосна обыкновенная Pinussylvestris Береза бородавчатая Средняя Максим средний Максим 23 28 30 32 Bétula verrucósa Ель европейская Piceaabies 25 30 28 30 Сомкнутость Диаметр ствола (см) Высота ствола (м) Возрастное состояние № Русское название Латинское название Жизненность Характеристика древесного яруса 70 хорошая 0,3 35 хорошая 0,2 65 хорошая 0,3 Характеристика возобновления № 1 2 3 Русское название Латинское название Высота ствола (м) Жизненность Проективное покрытие, % Средняя Максим Сосна обыкновенная Pinussylvestris Береза бородавчатая 70 см 1,5м хорошая 15% Bétula verrucósa 1,5 м 3м хорошая 2% Ель европейская Piceaabies 1м 1м хорошая 3% Примечание Характеристика подлеска № 1 2 3 Русское название Латинское название Можжеве́льник обыкнове́нный Juníperus commúnis Шиповник Rósa Волчея́годникобыкнове́нн ый Dáphnemezéreum Высота ствола (м) Жизненнос ть Проективн ое покрытие, % Фенофаза Средня я Макси м 1м60с м 170см хорошая 2% Созреван ие плодов 60см 90см хорошая 2% Цветение хорошая 2% Вегетация 130см Примечан ие Характеристика видов травяно-кустарничкового яруса № 1 2 Русское название Латинское название Обилие по Друде Фенофаза sp цветение хорошая 3% Cop1 вегетация хорошая 4% Жизненность Проективное покрытие, % Вероника дубравная Veronica chamaedrys Плау́н булавови́дныйLycopódium clavátum 38 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Грушанка обыкновенная Pyrolarotundifolia Лю́бка двули́стная Cop1 цветение хорошая 4% Platanthéra bifólia Cop1 цветение Удовл. 4% Cop1 вегетация хорошая 3% Cop1 цветение Удовл. 8% Cop1 цветение Удовл. 6% Cop1 вегетация Хорошая 4% Cop2 вегетация хорошая 5% Cop1 цветение хорошая 3% Cop1 цветение Удовл. 6% Cop2 вегетация хорошая 5% Cop1 вегетация хорошая 6% sp вегетация хорошая 3% вегетация хорошая 7% Ма́йник двули́стный Maiánthemum bifólium Черника обыкновенная Vaccínium myrtíllus Брусника обыкновенная Vaccínium vítis-idaéa Линне́я северная Linnaeaborealis Зимолю́бка зо́нтичная Chimáphila umbelláta Гудайера ползучая Goodyéra répens Толокня́нка обыкнове́нная Arctostáphylos úva-úrsi Ястребинка зонтичная Hieraciumumbellatum Орти́лия однобо́кая Orthília secúnda Ожика волосистая Luzula pilosa Плаун сплюснутый 16 17 Значение лесного массива выполняет защитные, санитарно-гигиенические, водоохранные и рекреационные функции. Использование рекреационное ___________________________________________________ Влияние человека и животных :вытаптывание, повреждение лесной подстилки. Рекомендации по охране и улучшению:соблюдение пожарной безопасности и правил поведения в природном сообществе.______________________________________________ 39
