Опустынивание-проблема Рощинских земель

                          Муниципальное образовательное учреждение

Средняя общеобразовательная школа №9

                              Исследовательский проект

Колоскова Елизавета

Ученица 11 класса

                                                                         Руководитель учитель  биологии

 высшей квалификационной категории

Читалова Татьяна Николаевна

п. Рощино

2015 год

Содержание

Введение..………………………………………….…………………………………………………………..3

1.Современное состояние степей Курского района…………………………………….5 

1.1. Степи Курского района ……………………………………………………5        

1.2. Почвенный покров.  Особенности степного почвообразования………..6

2.Рощинские степи…………………………………………………………….8

2.1Моя малая родина –Рощинские степи……………………………………..8

2.2.Опустынивание-проблема Рощинских земель…………………………..10

2.3. Причины опустынивания степей………………………………………...12

2.4. Возможные способы решения проблемы борьбы с опустыниванием…13

Заключение…………………………………………………………………….................................14

Список литературы………………………………………………………….…………………………….16

Приложение…………………………………………………………………………………………………..17

Край мой пробудившийся,
                                  край ты мой обильный!
Ты мне мил и дорог,
                                       как отцовский дом:
Здесь ты распахнулся
                 скатертью ковыльной,
                                 там меня ты манишь        

бархатным ковром. 
Н. Кондусов

Введение.

Данный проект направлен на изучение опустынивания степей, так как это проблема 21 века, которая остро изучается учеными России. Специалисты подсчитали, что если это процесс будет продолжаться так активно как в настоящее время, то через 15-20 лет площадь опустыненных земель  достигнет 1 млн га. Экспериментальным путем были изучены процесс роста и увеличение площади опустынивания степей нашей местност, а также скорость   увеличения площадей, определение масштабности актуальности проблемы.(рис 1) Помимо этого мною были проведены работы по изучению интернет ресурсов. Этот проект может быть использован  в школе  позволит  научить младших школьников и не только младших, но и всех школьников бережно относиться к окружающей нас природе, узнать шансы для сохранения и возрождения степного биоразнообразия  на Рощинской земле, так ещё     что-то можно сохранить для потомков.  

Цель работы: обратить внимание окружающих на актуальность и значимость проблемы опустынивания степей, развить интерес к изучению окружающей природы, жизни животных и растений, сохранение природных ресурсов для следующих поколений человечества.

Задачи: 

 изучить литературные источники;

 определить почвенный покров Рощинских степей;

исследовать полупустынную  зону Курского района;

определить причины опустынивания;

определить влияние опустынивания на степные сообщества;

изучить проблемы и возможности предотвращения опустынивания.

Методы и способы исследования:

1. Проблемно – поисковый      2.Практическая деятельность

3.  Описательный                       4.Наблюдательный

Гипотеза заключается в том, что область данного исследования не только расширит мой кругозор, но и будет являться первым шагом к достижению цели – стать биологом может экологом.

Актуальность: Опустынивание на данный момент является одной из самых значимых глобальных проблем человечества. Одним из наиболее стремительных процессов превращения плодородных почв в песчаную породу, является опустынивание. При таком процессе исчезает вся растительность из-за полного уничтожения слоя гумуса в почве. Это приводит к деградации ландшафта и уменьшению зон, пригодных для урожая. Опустынивание почв вызывается различными факторами. Они могут быть естественными, но зачастую это результат деятельности человека. Опустыниванием считается не формирование пустынной экосистемы, что является естественным процессом, а чрезмерно быстрое изменение состояния почв.  

Процесс опустынивания интенсивно идет на Рощинских землях- поселок Песчаный и поселок Совхозный

              1.Современное стояние степей Курского района

                                           1.1Степи Курского района.

Степями называются выровненные участки поверхности суши, расположенные внутри континентов, покрытые засухоустойчивой травянистой растительностью развивающейся на черноземных или каштановых почвах. Травостои степей наиболее полно приспособились к засушливому климату и в процессе эволюции обрели устойчивость к вытаптыванию, что позволяло формировать высокопродуктивные экосистемы. Миллионы лет в степи животные и растения приспосабливались к природным условиям и друг к другу. Степные растения образуют многоярусный покров, во все сезоны дающий питание многочисленным животным (копытным, грызунам, птицам, насекомым), прежде всего растительноядным, численность которых может быть очень высокой. (рис2,3)

ДАВАЙТЕ СОХРАНИМ ЭТУ КРАСОТУ…..

 «Природа не храм, а мастерская», утверждал герой знаменитого романа И.С.Тургенева «Отцы и дети». Именно так долгое время мы относились к окружающей среде, забывая, что нельзя существовать без чистой воды , чистого воздуха и плодородной почвы. Опасность происходящих в природе изменений заставила нас задуматься над тем, что необходимо сделать для того, чтобы окружающий мир оставался благоприятным и безопасным для человека.

     ЖИЗНИ НЕТ……(рис4)

                1.2. Почвенный покров.

  Особенности степного почвообразования

Для почв поселка Рощино и окрестностей характерны светло-каштановые почвы .Образование почв связана с действием трех ведущих процессов степного почвообразования: гумусонакопления,  карбонатизации и осолонцевания.  

О масштабах действия первого процесса — гумусонакопления — свидетельствует мощность гумусового горизонта, которая уменьшается в наших степях с севера на юг от 70 до 10 см. Концентрация гумуса сокращается с10–12 до 2–3%, а его запасы — с 700 до 100 т/га. Мощность гумусового горизонта на наших землях от 10см-0см. На снижение интенсивности степного гумусонакопления влияет увеличение дефицита влагообеспеченности почв, уменьшение активной биомассы, количественное обеднение почвенной флоры и фауны.

Второй ведущий процесс степного почвообразования — карбонатизация — обеспечивает карбонатность почв, то есть повышенное содержание в них углекислой извести, формирует важнейшие черты степных биогеоценозов, вызывая ксерофитизацию растительности. Карбонатизация степных почв проявляется в формировании особого почвенного горизонта, насыщенного карбонатами кальция. Этот слой "известки" подстилает снизу гумусовый горизонт и служит экраном для веществ, выносимых из него нисходящим водным потоком. Карбонаты могут залегать либо в виде крупных мучнистых прослоек, либо рассеиваться в виде так называемой белоглазки — небольших локальных включений округлой формы. Широкое развитие карбонатов обусловлено, во-первых, их высоким содержанием в горных породах, подстилающих степи, а во-вторых, их накоплением степной растительностью. Мигрируя вниз с водными растворами, карбонаты кучно залегают в под гумусовом горизонте. Влияние процесса карбонатизации на степное почвообразование к востоку Курского района резко усиливается. Глубина залегания карбонатов зависит от глубины промачивания почвы и, следовательно, уменьшается к  востоку по мере уменьшения годовой суммы осадков. Наличие карбонатов обнаруживается действием на степную почву слабого раствора соляной кислоты. На востоке степей встречаются карбонатные разновидности степных почв, которые вскипают с поверхности.

Третьим важным процессом степного почвообразования является осолонцевание. Его нередко называют диспетчером накопления гумуса в степных почвах. Процесс осолонцевания выражается в увеличении к востоку содержания в почвах иона натрия. Вытесняя в почвенном комплексе кальций, натрий соединяется с гумусом и вместе с водой перемещается вниз по профилю. Образовавшиеся соединения осаждаются в подгумусовом слое, образуя своеобразный солонцовый горизонт. При недостатке влаги он растрескивается на ярко выраженные столбчатые отдельности. При этом нередко под гумусовым слоем образуются плотные и твердые, как камень, многогранные стройные колонны.(рис5)

Чем дальше на восток Курского района, тем ярче выражен процесс осолонцевания, который препятствует процессу гумусонакопления. В подзоне опустыненных степей светло-каштановые почвы, развитые на глинистых породах, практически все являются солонцеватыми. Солонцеватые горизонты, то излишне влажные, то излишне сухие и плотные, неблагоприятны для почвенных животных, затрудняют их участие в почвообразовании

Интересной особенностью солонцов является их терморегулирующая роль. В теплое время года они выполняют функции хорошей печки, которая аккумулирует тепло и тем самым как бы подогревает выщелоченный горизонт. Важной чертой солнцеватых горизонтов считается их способность к набуханию, благодаря чему влага дольше и лучше сохраняется в корнеобитаемом слое. (рис 6)

Засолением почв называют процесс накопления в них растворимых солей ,что снижает продуктивность почвы. Основная причина –неправильное орошение, повышенные нормы полива.

2.Рощинские степи

2.1Моя малая Родина-Рощинские степи.

 Поселок Рощино-моя малая Родина. Он находится на востоке Курского района. Координаты: 44°09′02″ с. ш. 45°12′09″ в. д.    Основан в 1932г.   Жителей 845человек (по переписи 2010г). Мы живем в полупустынной зоне, где  полынно-злаковые степи перемежаются с типчаковыми участками, солончаками и песками.  Рощинские  степи  всегда поражали своей красотой весной, когда цветут тюльпаны, маки, ковыль и другое разнотравье.

Рис 7 Карта п.Рощино и прилегающих земель.

 На данной карте видим, что в административный Рощинский сельсовет входят п.Совхозный, п. Али-Кую, п.Южный и п.Песчаный. Отдельные поселения(кошары), прогоны(грузинский) были на территории еще с XIX века. Постепенно переход кочевников к оседлости сопровождался увеличением поголовья скота и изменением его породно-видовой структуры в пользу овец. Нарушилась сезонность в использовании пастбищ, увеличилась нагрузка на пастбищные угодья, площадь которых из года в год уменьшалась . в совхозе «Рощинский» было овец и КРС по годам представлено в таблице.

Таблица 1. Количество овец и КРС с 1970-2010г

Очень большая нагрузка на пастбища.(фото 8)  Животные разбивают копытами скопления мертвой листвы на поверхности почвы, типичные степные растения погибают и на смену им развиваются различные одно- и двулетние сорные виды - чертополох, осот и др.  Перевыпас ведет к деградации степной растительности, к смене крупнодерновинных злаков (ковыли) злаками мелкодерновиниными (типчак, тонконог и др.), а при дальнейшем усилении -  степные многолетники почти исчезают, а преобладают луковичный мятлик, а также однолетники(рис.9). Кроме того, при чрезмерном выпасе происходит опустынивание степей - менее ксерофильные растения сменяются менее съедобными для животных полынями и другими видами, свойственными пустыням и полупустыням.(рис.10)

Еще одна проблема на наших землях увеличение площадей под бахчи: 40га (1970г) 100га(1980г), 200га(1990г), (500га ) 2012г

Таблица 2 площади  под бахчи:

Рис11.Диаграмма занятой площадей под бахчи

Увеличение площадей под бахчи привели к уничтожению плодородной почвы и опустыниванию больших территорий.(рис 12)

2.2 Опустынивание-глобальная проблема, но и проблема Рощино.

Понятие «опустынивание», трактуется как: - потеря местностью (естественное исчезновение или уничтожение) сплошного растительного покрова с невозможностью его самовозобновления, которое иногда возможно при ликвидации постоянного антропогенного пресса;

Процесс глобального опустынивания, по различным данным, протекает со скоростью 7–24 км2 в час или 6,9–21,0 млн. га в год, а под угрозой опустынивания находится порядка 30 млн. км2 (19%) суши.(фото 8)     Поскольку территория п.Рощино  подверженна опустыниванию, то засухи, пыльные бури, ветровая эрозия  могут предопределять процессы аридизации и деградацию отдельных участков и ландшафтов.
Поселок Рощино находится на территории жаркого, довольно сухого, континентального климата. Для возделывания ведущих сельскохозяйственных культур и многолетних плодовых насаждений климатические условия малоблагоприятны..Большое влияние на климат поселка оказывает ветровая деятельности- горы песка захватывают все большие территории.(фото9)Мы решили познакомиться и изучить ветры нашего поселка и их влияние на жизнь и деятельность поселка.

Таблица3. Направления  ветра за февраль , июль месяц 2014года.

Хотим представить розы ветров за 2  месяца 2014г(февраль,июль)

Роза ветров за февраль месяц 2014г.

Рис  13                                                                      Роза ветров за июль2014г

Из данных таблиц и построенных роз ветров мы можем сделать следующие выводы: зимой преобладали восточные и северо-восточные ветры. Наиболее сильные ветры в феврале- марте. Число дней с ветром скоростью 15м/сек и более колеблется от 13 до 20 дней в году. Восточные ветры –сухие, зимой приносят более холодную, морозную погоду без осадков. Летом преобладали  восточные ветры. Они несут из бурунных мест целые тучи пыли, которая раскаляется под лучами солнца и еще больше повышает температуру воздуха В 2014 году в июле преобладали только восточные ветры, дождей не было.

Масштабы проявления опустынивания, эрозии почв и ущерб, наносимый ими Рощинской территории  настолько велик, что для их преодоления требуются коренные изменения в хозяйственной деятельности человека и природопользовании, связанные с оптимизацией соотношения природных экосистем и агросистем. Вышеизложенное позволяет заключить, что в условиях степной зоны процессы опустынивания и деградации почв развиваются в результате как значительного антропогенного  воздействия на последние, так и изменений климатических условий местности.(рис.14)

 Процессы опустынивания и деградации почв -проблема многообразна и сложна в разрешении, ввиду чего является чрезвычайно актуальной в настоящее время для нашей территории.

                       2.2 ПРИЧИНЫ ОПУСТЫНИВАНИЯ СТЕПЕЙ

Наступление пустынь и засух на востоке Курского района   было связано с нарастанием засушливости климата, но в особенности – с негативными антропогенными воздействиями на окружающую среду. Ухудшение условий хозяйственной деятельности:
- пастбищная дигрессия, - падение продуктивности пастбищ, деградация сенокосов, замена питательных кормов мало- и несъедобными растениями;
- падение плодородия почв, в т.ч. уменьшение содержания гумуса (дегумификация), в результате неоправданной распашки непригодных почв;
- вторичное засоление почв в результате неоправданного и неправильного орошения почв, в особенности без необходимого дренажа;
- неоправданная распашка легких почв и их последующая дефляция, развитие пыльных бурь, образование подвижных песков;
- увеличение площади подвижных песков, и развитие современных очагов дефляции, засыпание подвижными песками продуктивных земель;(рис.15)
- падение биологического разнообразия, деградация растительности и животного мира;
- повышение аридности климата, повышение частоты, силы и продолжительности почвенных и атмосферных засух;(рис 16)
2.3. Возможные способы решения проблемы борьбы с  опустыниванием.

           Возможные способы решения проблемы опустынивания в России накоплены отечественными учеными и практиками. Наиболее полные сводки представляют составленные в последние годы программы действий по борьбе с опустыниванием, такие как: "Национальная программа действий по борьбе с опустыниванием в России и "Субрегиональная Национальная программа действий по борьбе с опустыниванием для юго-востока европейской части Российской Федерации" (М.-Волгоград, 2011г). Исходя из количественной оценки факторов опустынивания юга России, экологической угрозы аридным землям и др. приведем основные действия, необходимые для борьбы с опустыниванием:

   - инвентаризация и картографирование проявлений опустынивания и проведение качественной оценки земель в обзорных масштабах 1:10.000.000 и мельче для планирования борьбы с опустыниванием на федеральном уровне, в региональных масштабах около 1:2.000.000 - 1:5.000.000 - для решения проблем на межрегиональном уровне и в локальных масштабах 1:1.000.000 и крупнее - на краевом и районом уровне;

   - организация долговременного экологического мониторинга процессов опустынивания, включая стационарные наблюдения гидрометеорологических, агрохимических, биологических, гидрологических станций, постов, площадок и др., периодические съемки территории включая аэрокосмические, картографические и др.;

   - оптимизация использования природных ресурсов, оптимизация структуры сельскохозяйственных угодий, специализация хозяйств, совершенствование структуры посевных площадей, нормированное использование пастбищ;

   - мелиорация природных условий, проведение комплексных мероприятий, включая защитное лесоразведение, борьбу с эрозией почв, улучшение солонцовых почв, рекультивацию техногенно нарушенных земель;

   - адаптивно-ландшафтное землепользование, разработка и освоение ландшафтных систем земледелия, обеспечивающих высокую и устойчивую продуктивность, адаптация систем землепользования применительно к многоукладности хозяйствования;

   - фитомелиорация пастбищ, в особенности - современных очагов опустынивания, использование растений-закрепителей песка;
   - мелиорация земель вторичного засоления, в особенности фитомелиорация с посевом солеустойчивых пастбищных растений;
   - охрана биоразнообразия, включая организацию заповедников и заказников, выделение водоохранных и пескозащитных зон;

   - использование социально-экономических механизмов борьбы с опустыниванием, государственный контроль за природозатратным пользованием, стимулирование природозащитных производств;

   - увеличение роли межрегионального и международного сотрудничества в борьбе с опустыниванием, включая государственное пограничное строительство, усиление таможенного и пограничного контроля.                                                 Заключение

Человек стоит сейчас перед проблемой защиты природы от самого себя. Вот почему охрана окружающей среды, разумное использование природных богатств  стала одной из важнейших задач общества, от правильного решения которой зависит благосостояние нашего и будущих поколений.

Все рассмотренные аспекты не лучшим образом влияют не только на наше общее благосостояние, но, главным образом, на благосостояние наших детей и потомков. Поэтому мы должны обеспечить им славное и безоблачное будущее: разрабатывать и внедрять проекты по ограничению и искоренению  таких нежелательных процессов.(рис 17)

Мы изучили почвенный покров Рощинских степей  - светло-каштановые почвы, с участками   песка, солонцаками.. Мощность гумусового горизонта на наших землях от 10см-0см.

Основными причинами опустынивания на нашей территории является: перевыпас и сбой пастбищ, ухудшение состава пастбищной растительности;
вторичное засоление почв в результате неоправданного и неправильного орошения почв, неоправданная распашка легких почв и их последующая дефляция, развитие пыльных бурь, образование подвижных песков;
самовольная распашка земель под бахчи.

Для предотвращения опустынивания предлагаем следующие рекомендации:

• 1.Бережно относиться к своей малой Родине. Каждый должен задуматься о своей земле!
• 2.Совокупность климатических условий, неблагоприятные физико-химические свойства почв, подверженность процессам ветровой эрозии позволяет  использовать земли только в животноводстве.

•  3.Отказаться от выращивания арбузов на наших землях, или сильно сократить площади под ними т.к. мы теряем свои земли.

• 4.Защитить восточные районы поселка, район  3 фермы посадкой дополнительных лесополос т.к. в этом районе наступает песок, а почва выдувается восточными ветрами.

• 5.Человек должен научиться противостоять «злым» восточным ветрам, использовать благодатную пользу от «добрых» западных ветров.

(Фото 18)

Список литераруры:

        1. Глобальные изменения природной среды: (Климат и водные ресурсы). – М.: Научный мир, 2000. – 304 с.

2. Захаров П.С. Пыльные бури. – Л.: Гидрометеоиздат., 1998. – 164 с.

3. Золотокрылин А.Н. Климатическое опустынивание. – М.: Наука, 2003. – 246 с.

4. Реймерс Н.Ф. Природопользование. – М.: Мысль, 1990. – 495 с.

5. Рычко О.К. Применимость гидрометеорологических показателей для индикации климатического опустынивания регионов Центральной Азии // Опустынивание и деградация почв: Материалы Междунар. науч. конф. – М., 1999. – С. 328–330.

6. Хабаров А.В. Районирование аридных и полуаридных регионов России, Украины, Молдовы, Туркменистана и Узбекистана по степени засушливости // Региональное природопользование в условиях техногенеза: Сб. науч. ст. – М., 1998. – С. 7–26.

7. Чибилёв А.А. и др. Опустынивание и экологические проблемы пастбищного животноводства степных регионов Юга России. – М.: «Альтиграфика», 2002. – 197 с.

8. Чупахин В.М. Региональная экологическая схема борьбы с опустыниванием. – Л.: Наука, 1990. – 158 с.

9. Шамов А.А., Рычко О.К., Климентьев А.И. Проблемы оценки опустынивания и деградации почв на Южном Урале // Материалы Всерос. научно-практ. конф. «Проблемы геоэкологии Южного Урала». – Оренбург, 2003. 1.Д.П.Беспалов, Л.Т.Матвеев

10.Психометрические таблицы. Ростов на Дону, 1986г.

11. Таблицы средних характеристик. ТСХ-1.

12..Таблицы КМ-1.

13. Таблицы КМ-3.

14. В.Ф.Вишнякова «Экология Ставропольского края», Ставрополь, 200г.-с.69-78

15. В.В. Савельева, Н.И. Бутенко, В.А. Шальнев .«География Ставропольского края»с.78-80

17.Н.А.Маркозова, Н.И. Дробышева и др. «Природа и экология», Ставрополь СКИПКРО,2002г