«Состояние лесопаркового сообщества мегаполиса»

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ  СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА

№ 488 ГОРОДА МОСКВЫ

Исследовательская работа по номинации

«Рациональное природопользование родного края»

по теме:

«Состояние лесопаркового сообщества мегаполиса»

                                                               Работу выполнила

                                                                    ученица 11 А класса

                                                                Зубенко Светлана

                                                          Руководитель:

                                                                учитель биологии

                                                                   Кулагина Светлана

                                                     Степановна

Москва

Содержание

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

Часть I. Экологическая составляющая в развитии города ……….…….4

 1.1 Экологические проблемы города……………………………….. ….. 4

 1.2 Экологический каркас города……………………………………… 6

Часть II. Изучение состояния озеленения и рекреационных

               ресурсов города……………………………………………….9

2.1 Состояние и роль зелёных насаждений в городской

       среде Москвы …………………………………………………… .9

  2.2  Оценка состояния лесопаркового сообщества………………….  12

Заключение………………………………………………………..........16

Список литературы………………………………………………......  18

Приложения…………………………………………………………….19

Введение

У горожан есть потребность в чистом воздухе, тишине, красивых пейзажах, общении с природой, новых впечатлениях. Большинство жителей Москвы отдыхают в пределах области — на дачах, садовых участках, в деревне, на туристических базах, в пансионатах и в загородных оздоровительных лагерях. В Московском регионе в загородном отдыхе нуждаются 15 млн. постоянных жителей и миллионы приезжих. По своему масштабу такая задача равнозначна организации отдыха целых государств. По оценкам специалистов, в летний день за пределы Москвы и городов области на природу выезжают от 3 до 7 млн. человек.

Природные экосистемы города выполняют важную ресурсную, средообразующую, санитарно-гигиеническую, планировочную и ландшафтно-образующую роль: являются естественным буфером и фильтром, регулирующим степень загрязнения окружающей природной среды от воздействия автотранспорта и выбросов промышленных и коммунальных объектов; служат местом рекреации и обеспечивают нормальные условия жизнедеятельности населения. За счет природного потенциала самоочищения ландшафтов и их компонентов снижается уровень техногенного загрязнения и влияния негативных факторов, воздействующих на территорию и жителей города.

Растительность парков, скверов, дворов, газонов и пригородной зоны составляет зелёную зону города, которая играет чрезвычайно важную роль в оздоровлении окружающей среды.

Планирование оптимального развития городской среды должно подчиняться строгим правилам и законам ( см. Приложение 6)

Часть I. Экологическая составляющая в развитии города

 1.1 Экологические проблемы города

Город представляет собой сложную систему, в которой человек взаимодействует с природной и антропогенной системами.

Антропогенная система в результате своего функционирования и развития ухудшает экологическую обстановку. Чем крупнее город, тем больший объем природных ресурсов он потребляет и тем больше не занятых им территорий необходимо вовлекать в процесс функционирования городской системы.

Критерием успешности социально-экономического развития выступают показатели здоровья человека. Но поскольку между всеми частями городской среды существуют противоречия, это и порождает многочисленные и разнообразные экопроблемы города. Природные проблемы связаны в основном с деградацией природных ландшафтов. Под городами изменяются все компоненты: геологическое строение и рельеф, поверхностные и подземные воды, климат, почвенный покров, животный и растительный мир. Все живые компоненты городской среды стараются приспособиться к быстро меняющимся условиям (в целом идет сокращение видового разнообразия, сокращается и сама площадь зеленых насаждений).

Практически все производства (заводы и фабрики) вызывают такого рода проблемы, а поскольку большинство из них сосредоточено в городах — концентрация различных веществ в воздухе и воде представляют большую опасность для здоровья, а то и жизни людей. В городе человека подстерегают различные опасности как со стороны быстро движущегося и многочисленного транспорта, так и самого ускоренного ритма жизни — больше психогенных нагрузок, мелькание лиц, рекламы. Город — это еще и повышенное шумовое раздражение. Это приводит к повышенной утомляемости, снижению умственной активности, физическим и нервным заболеваниям. Повышение уровня шума снижает производительность труда на 40%, умственного на 60%, истощает нервную систему и понижает иммунитет.

В городах быстрее распространяются различные заболевания, из-за большой скученности людей и большого количества контактов между ними. Поэтому в городах труднее избежать эпидемий. Необходимость в длительных поездках в городском транспорте на работу и с работы вызывает специфическую усталость.

Важный фактор здоровья и безопасности горожан - зелень. Зеленые насаждения являются природным фильтром, очищая и увлажняя воздух. Так же растения выделяют зеленые вещества — фитонциды, которые обладают бактерицидным действием и влияют на тонус человека. Особое значение имеют растения высаживаемые около промышленных предприятий. Многие растения служат своеобразным индикатором различных опасных веществ, попадающих в воздушный бассейн городов. Некоторые растения могут поглощать ядовитые вещества.

Все больше города становятся малопригодными для здоровой жизни человека. Известно, что продолжительность жизни горожан сократилась на 10%. Адаптационные механизмы человека не поспевают за быстрыми изменениями окружающей среды. В городах резко возросли отрицательные факторы урбанизации - шум, вибрация, малая подвижность населения, ускоренный ритм жизни, огромное число раздражителей. Это влечет за собой нарушение естественных биоритмов организма человека, увеличение психической и эмоциональной нагрузки, стрессовые состояния.

1.2 Экологический каркас города

В соответствии с Законом Московской области «Об организации и функциональном зонировании территории Московской области», функции природного и экологического каркаса Московской области выполняют территории зон лесохозяйственного назначения вместе с зонами природоохранного и историко-культурного назначения.

Экологический каркас образуют особо охраняемые природные территории (ООПТ) и соединяющие их биологические коридоры.

Особо охраняемые природные территории — участки суши или водной поверхности, где располагаются природные комплексы и объекты, имеющие особое природоохранное, научное, культурное и рекреационное значение (для восстановления биологического разнообразия). ООПТ полностью или частично изъяты из хозяйственного использования; для них установлен особый режим охраны.

Биологические коридоры — это долины рек с сохранившимися участками естественных растительных сообществ, которые дают животным возможность проникать в город. Биологические коридоры соединяют особо охраняемые природные территории в общую систему (экологический каркас).

В зависимости от целевого назначения различают следующие категории ООПТ Москвы: национальный парк, природный парк, природно-исторический парк, экологический парк, природный заказник, памятник природы, заповедный участок, ботанический сад, городской лес, водоохранная зона.

За основу экологического каркаса Московской области приняты существующие и проектируемые ООПТ - заповедники, национальные парки, заказники, памятники природы, а также, в необходимых случаях - водоохранные зоны водоёмов и леса первой группы (см. Приложение 1)

Особо охраняемые природные территории Москвы

1. Национальный парк «Лосиный остров»

2. Природный заказник «Воробьевы горы»

3. Природный заказник «Долина реки Сетунь»

4. Комплексный заказник «Петровско-Разумовское»

5. Природный парк «Долина реки Сходни в Куркино»

6. Природно-исторический парк «Москворецкий»

7. Памятник при роды «Серебряный бор»

8. Природно-исторический парк «Покровское – Стрешнево»

9. Природно-исторический парк «Тушинский»

10. Природно-исторический парк «Кузьминки-Люблино»

11. Природно-исторический парк «Измайлово»

12. Ландшафтный заказник «Теплый стан»

13. Природный парк «Битцевский лес»

14. Природно-исторический парк «Царицыно»

15. Природно-исторический парк «Косинский»

16. Природно-исторический парк «Останкино»

Часть 2. Изучение состояния озеленения и рекреационных

ресурсов города

2.1 Состояние и роль зеленых насаждений в городской среде Москвы

Распределение площадей зелёных насаждений общего пользования по округам Москвы крайне неравномерно. Самый зеленый — восточный административный округ. Площадь его зеленых насаждений составляет 4,97 тыс. га. Меньше насаждений в Юго-Западном АО — 2,85 тыс.га. Обеспеченность зелёными насаждениями: в Восточном АО — 39,0 м /чел., в Юго-Западном — 38,5 м2/чел., что существенно выше нормативного уровня, равного 24 м2. зелёных насаждений на одного человека. Максимальная обеспеченность зелеными насаждениями в Зеленоградском АО — 50,0 м2/чел., что связано с небольшой численностью населения и площадью этого округа и одновременно значительной долей зеленых насаждений.

В среднем по Москве обеспеченность зелеными насаждениями составляет 18 м2/чел.

Сложная экологическая ситуация в Москве в последние  годы привела к ухудшению состояния зеленых насаждений всех категорий. В целом по Москве в хорошем состоянии находятся около 33 % насаждений, удовлетворительном -приблизительно 55 % посадок и неудовлетворительном — 12 % озелененных площадей. Самый высокий процент растений неудовлетворительного состояния наблюдается в насаждениях вдоль крупных транспортных магистралей (23 %) и расположенных в таких же условиях бульварах (13%). Самыми благополучными являются насаждения парков, садов, лесопарков (5% неудовлетворительных посадок), в среднем положении находятся насаждения улиц с невысокой интенсивностью движения (8% неудовлетворительных насаждений) и микрорайонов (11%).

Общая площадь озелененных территорий столицы составляет 35,1 тыс. га: 17  лесопарков, 17 городских, 58 районных и 9 специализированных парков, 14 садов, около 700 скверов и 100 бульваров; озелененные тер-ритории ограниченного пользования и специального назначения площадью 3 тыс.га. (кладбища, территории рекреационных, лечебных, научных и иных учреждений с высокой долей озеленения, технические зоны (коммуникации).

Статус особо охраняемых природных территорий (ООПТ) имеют 97 объектов. В Москве расположены 125 памятников природы регионального значения, 66  памятников садово-паркового искусства, 6 ботанических садов. Около 30 % территории города лишены парков или других значительных по площади озелененных территорий.

Нормы насаждений для Москвы (разработаны НИиПИ Генерального плана г. Москвы)

Роль зеленых насаждений трудно переоценить.

1. Зеленые насаждения издавна считаются надежной и проверенной защитой от загрязнения воздуха. Их справедливо называют «лёгкими города». Конечно, зелёные насаждения украшают город, но прежде всего они играют важную роль в оздоровлении окружающей среды. Они воздействуют на состав атмосферного воздуха. Во время вегетационного сезона растительность обогащает воздух кислородом и поглощает углекислый газ. Один гектар деревьев и кустарников за час поглощает весь углекислый газ, выделяемый за это время 200 людьми. В зелёных массивах каждое дерево улавливает в среднем за год 30—40 кг. пыли и других твердых частиц, а дерево с богатой лиственной кроной — до 68 кг. Одно дерево средней величины за сутки восстанавливает столько свободного кислорода, сколько необходимо для дыхания трёх человек. Деревья очищают воздух от выхлопных газов. Каждое взрослое дерево ежегодно очищает такой объём отработавших газов автомобилей, который выделяется за 25 тысяч км. пробега.

2.  Растительность определяет микроклимат. Парки летом — это островки территорий с относительно пониженными температурами земной поверхности среди нагретых пространств асфальта, камня и железобетона.

3. Зеленые массивы хорошо снижают шумовое загрязнение. Уровень шумового загрязнения, создаваемого автотранспортом в городе, составляет 90—100 дБ (децибел). Для комфортных условий он не должен превышать 65 дБ днем и 45 дБ ночью. Группировки растительности с плотными, раскидистыми, густыми кронами (вяз, сирень, клен) способны снизить уровень шума на 6—13 дБ.

4. Эстетическое значение озелененных территорий очень велико. На долю зрительного воздействия природы на человека приходится большая часть всех его ощущений. Известно, что разнообразные оттенки зеленого цвета успокаивают, облегчают невралгию, благоприятно влияют на утомленное зрение. Установлено, что результативность умственной деятельности в значительной степени зависит от красоты ландшафтов, окружающих человека, от его близости к природе.

5.Зеленые насаждения накапливают соединения свинца, кобальта, меди, цинка. Таким образом, содержание вредных примесей в воздухе города уменьшается.

2.2 Оценка состояния лесопаркового сообщества

Цель работы: ознакомиться с основными методами оценки состояния парковых сообществ и рекреационной нагрузки на них, причинах ухудшения их состояния.

Задачи:

 - изучить методы оценки антропогенного влияния на парки и лесопарки;

- сформировать навыки описания природного сообщества.

Объект изучения: лесопарковое  сообщество природно-исторического парка; предмет изучения - состояние растительных сообществ.

Работа проводилась на базе Природно-исторического парка «Кузьминки-Люблино» .

Величина пробной площадки – 2.5 км.²

Географическое положение пробной площадки: ровная местность с небольшим понижением к водоему (эта часть Москвы располагается на Мещерской низменности, пронизанной сетью рек Москвы и Яузы).

Условия увлажнения: умеренные.

Название почвы: дерново-подзолистая почва на разновозрастных отложениях.

1.Оценка густоты сети тропинок визуально-оценочным методом

(см. Приложение 2).

                                       Густота тропиночной сети

2 . Оценка загрязненности изучаемых участков    (см. Приложение 3).

3. Оценка частоты встречаемости кострищ (см. Приложение 4).

Известно, что в Центральной России первые растения появляются на кострище на 4-5 год, покрытие редкой растительностью - на 7-8 год, полное зарастание происходит только через 10-12 лет. Наиболее значительное влияние на окружающую среду оказывают кострища, остающиеся по берегам водоемов, в зонах массового отдыха людей, в местах неорганизованного туризма

4. Описание растительного сообщества (см. Приложение 5).

Описание растительного сообщества проводилось на примере участка широколиственного лесного массива с умеренной антропогенной нагрузкой, выходящего к  берегу водоема.

Бланк описания растительного сообщества.

Древостой. Степень сомкнутости крон:  до 60% (визуально). Состав древостоя:  1 липа, 3 осина, 2 береза,  1 рябина, ближе к воде –  3 ольхи. Диаметр стволов:  20-45 см.

Возобновление  (всходы и подрост). Степень сомкнутости: 30%

Породы:  рябина, береза,  ольха (все – подрост). Высота:  до  4 м.

Характер распределения:  неравномерно.

Подлесок (кустарниковый ярус). Степень сомкнутости:   до 30%.

Породы: бересклет бородавчатый , жимолость лесная, шиповник.

Высота: до 2 м. Обилие: до 20% от общего количества древостоя. Характер распределения:  неравномерно.

Травянистый покров.  Общее проективное покрытие    -  90-100 % по группам:

- злаки: мятлик луговой , овсяница, костер безостый;

- бобовые: клевер ползучий,  люцерна  хмелевая, чина лесная;

- разнотравье: герань луговая, крапива двудомная, земляника лесная, ромашка, гравилат речной, череда обыкновенная, подорожник большой.

Высота основной массы травостоя - до 35 см. Общий облик (преобладающие виды, степень однородности покрова) –  преобладает  разнотравье. Разделение на ярусы (их высота, густота, основные растения и равномерность): 1 ярус – клевер, земляника  (до 15 см.), 2 ярус – осоки  (до 25 см.), 3 ярус – цветущее разнотравье (до 35 см.) Мертвый покров (% покрытия, равномерность, степень разложения): до 15% покрытия, равномерно распределен, представлен, в основном, разнотравьем.

Заключение

 Итак, природные экосистемы города выполняют важную ресурсную, средоформирующую, санитарно-гигиеническую, планиро-вочную и ландшафтно-образующую роль: являются естественным буфером и фильтром, регулирующим степень загрязнения окружающей природной среды от воздействия автотранспорта и выбросов промышленных и коммунальных объектов; служат местом рекреации и обеспечивают нормальные условия жизнедеятельности населения. За счет природного потенциала самоочищения ландшафтов и их компонентов снижается уровень техногенного загрязнения и влияния негативных факторов, воздействующих на территорию и жителей города.

Ответная реакция растительности на внешние воздействия, как естественные, так и антропогенные, проявляется в изменении характера роста растений, особенностях их состояния и накопления биомассы, обеднении видового состава.

Вследствие вышесказанного возникает необходимость расширения экологического каркаса, чтобы  сбалансировать отношения между природой и техникой, урбанизацией и средой.

Общими для всех компонентов экологического каркаса природо-охранными мерами должны быть:

• утверждение спроектированных ООПТ,
• восстановление водоохранных зон водоемов,
• экологическая оптимизация лесного, сельского хозяйства и других видов
  природопользования.
• Для всех ключевых природных территорий следует исключить:
• преобразование природных ландшафтов,
• строительство жилья и объектов рекреации (в том числе - садово-дачных
  поселков) вне населенных пунктов;
• дробление лесных массивов новой дорожной сетью и линейными
  коммуникациями;
• передачу в аренду и частную собственность земли, лесов и других
  природных ресурсов.
• Конечно, невозможно создать и сохранить в мегаполисе естественную природную среду. Природные парки необходимы, прежде всего, для отдыха населения. Таким образом, на них всегда будет осуществляться мощное антропогенное давление. Но необходимо все - же расширять сеть природных парков, заказников, охраняемых ландшафтов, где должен быть постоянный мониторинг. Возможно, путем подсадки, поддерживать лесистость на уровне 40-50%, сохранять чистыми малые реки, восстанавливать популяции животных и птиц, имеющих хозяйственное или эстетическое значение.
• Практически все культурно-исторические парки столицы сотрудничают со школами,  студенческими объединениями, молодежными движениями. Значит, общими усилиями возможно сохранить благоприятную экологическую обстановку в городе.

Список литературы

1. Ашихмина Т.Я. Школьный экологический мониторинг.  М.: Агар, 2000.

2. Губернский ЮД. Гигиеническая оценка состояния окружающей среды и здоровья населения.  М.: Медицина, 2007.

3. Экологический мониторинг. Методическое пособие для учителей средних учебных учреждений.  М.: РЭФИА, 2006.

4. Методические рекомендации по созданию сети общественного экологического мониторинга с участием образовательных учреждений.  М.:
Клуб гражданских инициатив, 2003.

5.Рыжов И.Н., Ягодин ГЛ. Школьный экологический мониторинг

 городской среды. Учебное пособие по экологическому образованию

школьников.  М.: Галактика, 2000.

6.Снакин В.В., Малярова М.Н., Гурова Т.Ф. и др. Экологический

мониторинг.  М., 1996.

7.Таскаева НЛ., Егорова МЛ., Вышывкин Д.Д. Летняя полевая практика

по ботанической географии.  М.: МГУ, 2011.

Приложение 1

Доля особо охраняемых природных территорий в Москве

Приложение 2

Оценка густоты сети тропинок визуально-оценочным методом

Наблюдатель, находясь на тропинке, определяет визуально, сколько еще тропинок он видит со своего места. Если ни одной, кроме той, на которой он находится, значит, в этом месте густота сети оценивается как очень слабая (1 балл); если еще одну - густота сети слабая (2 балла); 2-3 дополнительные тропинки - густота сети средняя (3 балла); 4-5 тропинок -значительная густота тропиночной сети (4 балла); и, наконец, более 5 - очень высокая густота сети тропинок на данном участке лесопарка.

Затем наблюдатель перемещается на определенное расстояние, например, на 100 метров, и повторяет цикл визуальной оценки густоты тропиночной сети. По итогам наблюдений составляется схема густоты тропинок на конкретном маршруте. Для контроля можно повторить цикл оценки с другим наблюдателем и (или) по смежному или поперечному маршруту. Полученные, подтвержденные или откорректированные оценки в баллах наносятся на схему лесопарка.

Оценивается густота тропиночной сети изучаемых участков (пробных площадей) и заполняется таблица.

Густота тропиночной сети

Приложение  3

Оценка загрязненности территории твердыми бытовыми отходами

Если при внимательном обходе и осмотре территории наблюдатель не отмечает видимого мусора, участок оценивается в один балл. В случае обнаружения мусора при обходе территории дается оценка в два балла. Если мусор незаметен при движении наблюдателя с обычной скоростью пешей прогулки (3-4 км/ч.), но сразу виден при остановке - оценка обилия мусора - три балла. Когда мусор заметен при ходьбе прогулочным темпом без остановки наблюдателя, оценка составит уже четыре балла. Наконец, если мусор бросается в глаза повсеместно в случае быстрой ходьбы, участок получает максимальную оценку в пять баллов.

Оценивается загрязненность изучаемых участков (пробных площадей) твердыми бытовыми отходами и заполняется таблица.

               Оценка загрязненности изучаемых участков

Приложение 4

Оценка частоты встречаемости кострищ

Территориальное распределение следов от постоянного разведения костров во многом сходно с размещением скопления мусора. Это понятно, поскольку причина и того и другого одна и та же - нерегламентированный длительный отдых групп посетителей лесопарка. Согласно природоохранному законодательству города Москвы, не допускается разведение открытого огня, и это разрешается только на специально оборудованных местах под мангалы. Однако запрет на разведение костров соблюдается не всегда.

Влияние разведения костров на почвенно-растительный покров, помимо очевидного выжигания растительности в самом очаге костра, состоит в сильном прокаливании почвы на глубину до одного метра. При этом гибнет вся малоподвижная почвенная фауна и микрофлора. Кроме того, возможно распространение огня на большие площади (в случае сильного ветра, или наличия слоя торфа в почве). Вред от костров наносится еще и тем, что окружающие деревья и кустарники рассматриваются отдыхающими как потенциальное топливо.

Оценивается частота встречаемости кострищ на исследуемых участках (пробных площадях) и заполняется таблица .

Оценка частоты встречаемости кострищ

Приложение 5

Описание растительного сообщества

Прежде чем оценить состояние лесопарковых и парковых сообществ, необходимо провести описание растительного сообщества.

Любая природная экосистема имеет предел допустимой рекреационной нагрузки, при превышении которого наступает необратимая деградация экосистемы. Интенсивность рекреационного воздействия зависит от вида отдыха и числа отдыхающих. Определение допустимой нагрузки устанавливается, главным образом, по степени устойчивости травяного покрова.

При вытаптывании сначала исчезают лесные травы, мох уплотняется, почва начинает хуже пропускать воздух и влагу. Если на лесной поляне появились ромашка, мятлик, овсяница, тысячелистник, значит, почва уплотнилась в 3-4 раза по сравнению с нетронутым лесом. Когда же она уплотняется в 6 раз (это уплотнение грунтовой дороги), не выдерживают даже луговые травы. Они прижимаются к стволам деревьев, а на открытых местах их замещают самые жизнеспособные: подорожник, лапчатка гусиная, горец птичий. Из лесных сообществ наиболее ранимы сосняки лишайниковые, ельники. Более устойчивы березняки и осинники.

Описание растительных сообществ ведётся по специальной форме в определенной последовательности.

1. Название лесных сообществ. Название лесных сообществ составляется по преобладающим видам каждого яруса, начиная с древесного.

2. Ярусы. В лесных сообществах выделение ярусов чаще производят по жизненным формам, когда всё сообщество разделяется на древесный, кустарниковый, травянистый  и мохово-лишайниковый ярусы. Наиболее простым является разграничение ярусов по высоте расположения крон и облиственных частей растений. Ярусы обозначаются римскими цифрами. Высота деревьев и кустарников даётся в метрах, травянистых растений и кустарничков — в сантиметрах.

3. Состав древостоя. Состав древостоя указывает на степень участия в древостое каждой породы. Определяется методом относительного учёта: оценивается соотношение между численностью разных пород. Для древостоя оно выражается в виде формулы по 10-балльной шкале. Общее число стволов деревьев на пробной площади принимают за 10 единиц (что соответствует 100%), участие каждой породы в смешанных насаждениях оценивается в долях от 10. Древесные породы обозначаются в формуле первыми буквами своего наименования (Е — ель, С — сосна, Лп — липа, Д — дуб, Ол — ольха). Коэффициенты, стоящие перед названием древесных пород, показывают относительное участие их в древостое.

4. Возобновление. Возобновление древостоя включает всходы и подрост. Всходами принято считать одно-двухлетние деревца. Лесоводы условно все деревца высотой до 10 см . относят к всходам, а более высокие — к подросту, но не выше 1/2 или 1/4 высоты взрослых растений.

Приложение 6

Планирование оптимального развития городской среды должно подчиняться строгим правилам и законам.

Законы оптимального развития города (по Н. Ф. Реймерсу)

Знание   и   соблюдение   экологических   законов   необходимо   для   устойчивого развития города.