Наука о водоеме Поганое озеро.Научно-исследовательская работа

Содержание

1.Введение

1.1. Обоснованность выбора  данной темы

1.2. Краткая физико-географическая характеристика края

1.3. Территория с заповедным режимом

2. Характеристика Поганого озера Павловского района Ульяновской области.

2.1. Сказ о Поганом озере

2.2. Географическое положение Поганого озера

2.3. Исследование качества воды Поганого озера, органические показания воды

2.3.1. Цвет

2.3.2. Прозрачность

2.3.3. Запах

2.4. Определение качества воды методами химического анализа

2.4.1. Водородный показатель

2.4.2. Жесткость воды

2.4.3. Определение нитратов и нитритов

2.4.4. Определение  хлоридов и сульфатов

2.4.5. Обнаружение свинца

2.4.6. Обнаружение меди

2.5. Изучение флоры

2.6. Интервьюирование с жительницей села  Старый Пичеур Учайкиной В.Ф.

3. Заключение

4. Список литературы

1.Введение

1.1. Обоснованность выбора данной темы

«Что может быть милей бесценного родного края.»

Н.М.Языков.

Малая родина для меня- это Симбирск, Великая Волга, прекрасное Белое озеро, берёзовые рощи и сосновые боры, ягодные поляны и уникальные парки, это природные памятники, это мой Павловский район, который сравнивают по природным богатствам и чистоте воздуха с маленькой Швейцарией.

С детских лет я восхищалась и восхищаюсь этой красотой, и всё  больше хочу узнать о тайнах природы, уникальных объектах малой родины. С целью глубокого познания этой темы я изучила очень много краеведческого материала, совершила практические выходы на эти места, встречалась с местными краеведами.

Изумительна наша природа, она нам дана для того, чтобы видеть её красоту, ощущать нежное прикосновение травы, услышать щебет птиц, понять её душу.

Так в этой жизни каждому человеку дорог какой-либо живописный уголок на Земле, а для меня это, прежде всего места, окружающие мой родной поселок, район.  Место, где проведено детство навсегда дорого каждому из нас, в этом отношении все люди однолюбы. И эту любовь я хочу пронести через всю свою сознательную жизнь, внося вклад в изучение и сохранение природных богатств. А их у нас немало. Есть у нас такие уникальные природные объекты, как Серова дача, Поганое озеро, Светлое озеро, исток реки Избалык и др., о которых знают не только местные жители, но и интересуются ими ученые области. Более подробно остановлюсь на уникальном объекте «Поганое озеро».

В своей  исследовательской работе я постараюсь раскрыть, изученные мною природные объекты, привлечь внимание местных жителей с целью сохранения их.

Цель моего исследования: изучение природных комплексов уникальных природных объектов своего края, их  влияние на жизнь и деятельность населения, развивать наблюдательность, воспитание патриотических чувств к родному краю, уметь дать биологическую оценку биогеоценозу, практически применять свои знания, беречь, охранять и приумножать природные объекты родного края.

Актуальность выбранной темы заключается в том, что сейчас в условиях глобального кризиса природы борьба за сохранение природы и её восстановление должна проводиться на всех уровнях: мировом, государственном, региональном,локальном.

1.2. Краткая физико-географическая характеристика края

Павловский район- самая крайняя глубинка Ульяновской области, без полезный ископаемых и промышленности, без развитого сельскохозяйственного производства, без значительных водных источников. Он расположен на Приволжской возвышенности. Самая высокая точка находится  на границе с Николаевским районом,  там, где берёт начало река Терешка, -351 метр над уровнем моря.  Речная сеть района представляет  радиально- расходящийся рисунок. Здесь начинают свой путь к Терешке и Суре Елань-Кадада, Каслей-Кадада, Ломовка, Калмантайка, Избалык, Сухой и Каменный Избалык, Усклейка, другие безымянные речки и ручейки.

Павловский район – маленькая точка на географических и политических картах России, его площадь так мала (1017,6 квадратных километра), что на ней не разместилась бы и столица нашей большой родины – Москва. Он занимает самый юго-запад Ульяновской области, на севере граничит с Николаевским, на западе – с Неверкинским районом Пензенской области, на юге- с Балтайским, Вольским и Хвалынским районами Саратовской области. Конфигурация района напоминает сапог с широким голенищем, носок которого повёрнут на восток- 24 км (в северной части), 18 км (в самом узком месте), 48 км (в южной части).

Климат района  умеренно- континентальный. Осадков в среднем за год выпадает 300-400 миллиметров, из пяти лет каждые два сильно засушливые и только один - благоприятный для возделывания сельскохозяйственных  культур. Район-  рискованное место для земледелия. Средняя температура января- минус 12-13 градусов по Цельсию, июля – плюс 19-20 градусов. Абсолютный максимум июля - плюс 40 градусов, абсолютный минимум января- минус 44 градуса (Павловка). В последние годы климат меняется : зимы становятся более тёплыми и сырыми, лето - более жарким и сухим. Преобладающие ветры в зимние месяцы – западные и северо-западные, в летнее время - южные и юго-восточные (при суховеях они могут продолжаться полтора – два месяца), иногда- западные.

Одно из основных богатств района – лес, с берёзовыми рощами и колками, сосновыми борами и дубравами, многочисленными долами и оврагами с небольшими ключами, ручьями и речками, разбегающимися во все стороны. Леса занимают 20 % территории района  ( в начале 19 века  облесенность района составляла более 75 ). В лесах  встречаются кабаны, лоси, волки, лисы, зайцы, белки, сурки-байбаки, ондатры, куницы, косули и пернатая дичь.

Особого внимания заслуживают природные объекты со своим прошлым, настоящим, типичными  флорой и фауной.

1.3. территория с заповедным режимом

Непренным условием  для целесообразного и грамотного выделения территорий с заповедным режимом является хорошее знание природы своего края. В основном исследования проводятся ботаниками и зоологами Ульяновского  педуниверситета  и экологами- школьниками. Также привлекаются к исследованиям геологи, геоморфологи, охотоведы, ихтиологи, гидрологи и др. на территории нашего района выделяют четыре объекта природы, они, как правило, занимают небольшую площадь, но их научная ценность очень высока, т.к. это наиболее хорошо сохранившиеся островки естественной природы.

2.Характреристика Поганого озера

2.1. Сказ о Поганом озере

Непроходимые дремучие леса. Не топтала из  нога человека, не видывали они рук человеческих. Но пришли сюда люди. Преследуемые властью долго искали  долю и нашли её в Пичеурских  дебрях. Отыскав источник, вырубили вокруг него старые дерева и образовалась поляна. Люди радовались и плясали, пели песни и благодарили Бога. Разбив стан, они уснули, утомленные долгими поисками надёжного места. И снилось им счастливое завтра с обилием зверья и рыбы. Да только завтра для них никогда не настало.

Скрылись за макушками вековых сосен последние лучи солнца, и могучие деревья, возмущённые появлением сильных существ с топорами, сцепили ветки и дружно согнулись до самой земли, призвав на помощь, крепко спящую матушку. Потянулась Земля, зевнула и… ушли в развёрнутый зев невинные рабы божьи. Поглотив много людей, Земля-Матушка вдоволь напилась воды родниковой и снова ушла на покой. А на месте поляны осталось озеро. И  назвали его люди  Поганым.

Сказывают, сатанинская сила таится в поганой воде. Дно его немерено, сословно нет дна вовсе, рыба не ловится. Плавают по водяной глади два острова со стонущими берёзами. Подует ветер северный – прибьёт острова к южному берегу, подует с обратной стороны - понесутся паруса берёзовые к северу.

Прячется озеро в густом зелёном шатре. Нелегко пробраться к его берегам : цепляются острыми ветками кривые берёзы, присасываются кровожадные пиявки, тянут в топкое болото камыши. В воде шевелятся водоросли. Это нечистая сила расчёсывает свои зелёные косы, вплетая в них ленты лилий.

«Прочь, прочь отсюда!» - всё также недружелюбно, как и сотни лет назад, скрипят старые сосны.

Не всё вмещает в себя человеческая память – пренебрегают люди Божьим завещанием. Зато древний дуб, доживающий свой четвёртый век у Старого Пичеура , нашёптывает соседу- роднику забытые сказы.

2.2. Географическое  положение Поганого озера

Озеро Поганое расположено в 2 км к северо-востоку от села Старые Пичеуры Павловского района в 155, 156, 158, 159 кварталах  Пичеурского лесничества. С востока, юга и запада озеро окружает сосново-берёзовый лес,  с севера берёзовый лес с небольшой примесью сосны, с северо-востока озера подходит посадка сосны, с севера-запада – открытые пространства.

Озеро находится на водоразделе рек  Ломовка  и Каслей-Кадада. Высота над уровнем моря 310 м. озёрная впадина залегает в песчаных породах сызранской свиты палеогена. Склоны котловины на несколько десятков возвышаются над поверхностью озера, крутизна склона 10-15°. Площадь котловины, занятой озером, со сплавиной 11 га. Водное питание происходит за счёт поступления атмосферных и делювиальных вод, а также грунтовых вод. Озеро Поганое со всех сторон окружено сфагновой сплавиной. Площадь водного зеркала – 6,7 га. Площадь сплавины и заболоченных участков вокруг озера около 5 га. В южной и восточной частях озера сплавина развита лучше, её ширина 50-90 м. с северной и западной сторон сплавина тонкая, и её ширина не превышает  5-15м. толщина сплавины в среднем около 1м. сплавина образована, главным образом, несколькими видами сфагновых мхов : СФАГНУМ УЗКОЛИСТЫЙ,   сфагнум центральный, сфагнум оттопыренный, сфагнум тупой, сфагнум болотный. В пределах хорошо развитой сплавины  господствующим является ассоциация : осока волосистоплодная + осока топяная – сфагнум узколистый и субассоциация: берёза пушистая- мирт болотный- осока волосистоплодная + осока топяная- сфагнум узколистый. Последняя ассоциация характеризируется хорошо выраженной мозаичностью в структуре растительности:  куртины с миртом болотным располагаются пятнами вокруг стволов берёзы пушистой, высота которой 5-6 м. Диаметр куртин болотного мирта 1-3 м. Пространство между куртинами занято сфагново- осоковыми сообществами с осокой волосистоплодной и топяной.

В местах, где хорошо развитая сплавина переходит в лаг, распространена субассоциация : тростник южный + осока волосистоплодная- сфагнум узколистый. В северных и западных частях озера сплавина, как уже указывалось, развита плохо, очень зыбкая, местами сфагнум едва просматривается под густыми зарослями осок и разнотравья. Здесь господствуют ассоциации: осока волосистоплодная- сфагнум узколистый; осока пузырчатая + осока двутычинковая. Сфагнум в этой ассоциации едва просматривается под густым пологом трав. Ассоциация: ива пепельная – рогоз широколистый + осока двутычинковая + сабельник болотный + вахта трёхлистная. В этой ассоциации сфагнум тоже почти не развит.

Окружает сплавину заболоченный пояс, аналогичный лагу болот. Глубина воды до 1 м. здесь развиты, главным образом, две ассоциации: в южной и западной частях –вейник сероватый + осока пузырчатая. В северной части ассоциации камыша лесного. Небольшое распространение в северо - западной части имеет ассоциация:  ива пепельная- рогоз широколистый + осока двутычинковая + сабельник болотный – вахта трёхлистная. Здесь же,но ближе к коренному берегу произрастает ива пепельная, которая сплошной стеной тянется вдоль края озера. В юго – восточной части озера имеется небольшой остров площадью – 0,3 га. Растительный покров его аналогичен таковому  сплавины западной части  озера и представлен ассоциацией: ива пепельная – рогоз широколистный + осока двутычинковая- сабельник болотный + вахта трёхлистная. Здесь, помимо осоки,  в травяном ярусе  очень много сабельника.

Водное зеркало покрыто водными растениями: кувшинкой чистобелой и кубышкой жёлтой, реже горцем земноводным, пузырчатой обыкновенной, рдестом плавающим, ряской малой.

Флора оз. Поганое и окружающей его сплавины насчитывает около  50 видов сосудистых растений и 7 видов мхов. Интересно, что раньше на сплавине была клюква, но в момент исследования,   не было замечено ни одного её экземпляра, что связано по- видимому,  с евтрофиксацией водоёма, вызванного тем, что сюда ежедневно пригоняют скот на водопой. Озеро Поганое со сплавиной утверждено памятником природы областного значения. Здесь в большом обилии встречается такое лекарственное растение, как вахта трёхлистная и редкое для области- росянка круглолистая. Кроме того, в большом обилии водится водоплавающая дичь. Решение об утверждении озера Поганое памятником природы принято Ульяновским облисполкомом за № 102 от 10 февраля 1976 года.

2.3. Исследование качества воды Поганого озера, органические показания воды.

В природе вода никогда не встречается в виде химического соединения. Обладая свойствами универсального растворителя, она постоянно несёт большое количество различных элементов и соединений, соотношение которых определяется условиями формирования воды, составом водоносных пород. С помощью химического анализа я исследовала некоторые свойства воды из  Поганого озера.

2.3.1 цвет (окраска)

Поганое озеро- природный водоём. На территории села Старый Пичеур нет промышленных предприятий, поэтому водоём не загрязнён промышленными стоками. Диагностика цвета- один, из показателя состояния водоёма. Для определения цветности воды взяла стеклянный сосуд и белый лист бумаги. В сосуд набрала воду и на белом фоне бумаги определила цвет воды- желтоватый.

2.3.2. прозрачность

Прозрачность воды зависит от нескольких факторов: количественных взвешенных  частиц ила, глины, песка, микроорганизмов, содержание химических соединений. Для определения прозрачности воды использовала  прозрачный мерный цилиндр с плоским дном. В цилиндр налила воду, положила под него на расстоянии 4 см от его дна шрифт, высота букв которого 2 мм- 0,5 мм. Воду сливала до тех пор, пока сверху через слой воды не будет виден этот шрифт. Измерила высоту столба, с которого шрифт- виден. Вода прозрачна.

2.3.3. запах

Запах воды обусловлен наличием в нем веществ, которые попадают туда естественным путём и сточными водами.

Характер запаха воды данного водоёма- болотный, род запаха – илистый, тинистый, интенсивность запаха – слабый.

2.4. определение качества воды методами химического анализа.

2.4.1. водородный показатель (рН)

Приближенное  значение рН определяла следующим образом. В пробирку налила 5 мл исследуемой воды, опустила полоску универсальной индикаторной бумаги и сравнила цвет полоски с окраской на шкале. Окраска светло-жёлтая, рН-6, среда кислая

2.4.2. жесткость воды

Различают общую, временную и постоянную жёсткость воды. Общая жесткость обусловлена главным образом присутствием растворимых соединений  кальция и магния в воде. Временная жесткость иначе называется устранимой, или карбонатной, она обусловлена наличием гидрокарбонатов кальция и магния. Постоянная (некарбонатная) жёсткость вызвана присутствием других растворимых солей кальция и магния.

Определения карбонатной жесткостью воды.

В склянку налила 10 мл анализированной воды, добавила 5-6 капель фенолфталеина, окраска не появляется. Значит, карбонат- ионы в пробе отсутствуют. В пробе определяю наличие гидрокарбонат – ионов. К пробе добавила 1-2 капли метилового оранжевого. При этом проба приобретает жёлтую окраску. Добавила к раствору соляной кислоты. Желтая окраска переходит в розовую. Значит, в исследуемой воде присутствует гидрокарбонат- ионы.

2.4.3. определение нитратов и нитритов

На предметное стекло поместила три капли раствора дифениламина, приготовленного на концентрированной серной кислоте, и две капли исследуемой воды. В присутствии нитратов и нитрит – ионов появляется окрашивание. В данном случае окрашивания не наблюдалось. Значит они отсутствуют в пробе воды.

2.4.4. Определение хлоридов и сульфатов

Качественное определение хлоридов определяла следующим образом. В пробирку отобрала 5 мл исследуемой воды и добавила 3 капли 10% раствора нитрата серебра. При исследовании воды из Поганого озера на хлорид- ионы обнаружила слабое помутнение. К анализируемой воде добавила ещё хромат калия как индикатор. Нитрат серебра даёт хлорид- ионами белый осадок, а с хроматом калия- кирпично-красный осадок хромата серебра. Из образовавшихся осадков растворимостью обладает хлорид серебра. Поэтому лишь только после того, как хлорид- ионы будут связаны, начинается образование красного хромата серебра. Появление слабо- оранжевой окраски свидетельствует о конце реакции.

Вывод: в анализируемой воде в небольшом количестве присутствуют хлорид- ионы.

Качественное определение сульфатов проводила так: в пробирку наливала 10 мл исследуемой воды и 0,5 мл соляной кислоты (1:5) и 2 мл 5 % хлорида бария. Осадка не образовалось. Значит, сульфат- ионов в воде нет.

2.4.5. Обнаружение свинца

В пробирку с пробой воды внесла по 1 мг 50% раствора уксусной кислоты и перемешала. Добавила по 0,5 10% раствора дихромата калия, если в исследуемой пробе есть ионы свинца, то выпадает желтый осадок хромата свинца. В исследуемой воде нет ионов свинца, т.к. осадка не образовалось.

2.4.6. Обнаружение меди

В фарфоровую посуду поместила 5 мл исследуемой воды, осторожно выпарила досуха и нанесла на периферийную часть пятна капельку концентрированного раствора аммиака. Появление интенсивно- синей или фиолетовой окраски свидетельствуют о присутствии ионов меди. Изменение цвета обнаружено не было, значит ионов меди в воде нет.

2.5. Изучение флоры

Моховидные- особенный отдел растительного царства, наиболее обособленная группа, среди высших растений. Своеобразие их проявляется в особенностях развития, они имеют сложно- устроенные органы размножения.

Моховидные относятся к высшим растениям. Однако у них нет корня, как у других, об их стеблях можно говорить только условно. Подавляющее большинство моховидных многолетние растения. Все они низкорослы.

Мхи- это очень древние обитатели нашей планеты. На Земле они появились около 300 млн. лет назад и до сих пор распространены в самых разных климатических поясах. Многие виды мхов отдают предпочтение сырым, болотистым местам. Подобно лишайникам, мхи селятся там, где не каждое растение выживает.  Растут так же медленно, так же являются почвообразователями, помогая новым растениям  селиться на новых местах. И так же  как лишайники, моховидные очень чутко реагируют на присутствие вредных примесей в воздухе.

В большом количестве на Поганом озере произрастает сфагнум. Он приспособлен к жизни в воде, почти не содержащих солей. Особенно он не переносит присутствия в воде извести.

Сплавина озера Поганого образована несколькими видами сфагновых мхов: сфагнум узколистный, сфагнум центральный, сфагнум оттопыренный, сфагнум тупой, сфагнум болотный. Сфагнум- многолетнее растение. Стебель его обильно ветвится, образуя веточки трёх типов. Одни отходят в стороны, другие свисают, прилегая к стеблю, третьи на верхушке побега образуют подобие головки.

Сфагнум- необычное растение. У него нет не только корней, но и ризоидов. Сверху побег нарастает, а снизу постепенно отмирает. Поскольку растения сфагнума тесно прилегают друг к другу, они друг друга и поддерживают, не  давая, упасть. Листья сфагнума выглядят как крошечные чешуйки. Под микроскопом видно, что они представляют собой ланцентные пластинки, состоящие из одного слоя клеток. Сами клетки двух видов. Одни из них, крупные, совершенно прозрачные, содержат воду. Это водоносные клетки, с хорошо заметными спиралями утолщениями стенок, которые не дают спадаться клеткам. Кроме того оболочки водоносных клеток имеют отверстия-  поры. Каждая водоносная клетка окружена 4-5 узкими зелёными хлорофиллосными клетками. Водоносные клетки листьев и стеблей сфагнума способны через поры быстро впитывать огромное количество воды. Масса поглощённой воды в 25 раз больше массы сухого сфагнума. Растения сфагнума, насыщены водой, принимают ярко- зелёную окраску, высыхая сфагнум белеет. На долю водоносных клеток приходится 2/3 всей поверхности листа. Размножается сфагнум спорами  примерно так же, как и зелёные мхи.

2.6. Интервьюирование с жительницей села Учайкиной В.Ф.

Вопрос: расскажите, пожалуйста, что вы помните о Поганом озере.

Ответ: раньше на берегу озера располагался хутор, небольшое селение в несколько десятков человек. Но жили, постоянно общаясь с жителями село Старый Пичеур. Дети учились в школе, в магазин ходили в Пичеур, домашних животных гоняли в одно стадо. Но так жить было не удобно.

Некоторые семьи начали переезжать на постоянное место жительства в село. Этот процесс совпал с природным процессом, когда поднялся уровень грунтовых вод в дома жителей начала заходить вода и поток уезжающих людей увеличился, остался лишь лесник с семьёй.

Однажды произошло из ряда вон происходящее  событие в этом местечке. По мнению людей, животные стали ощущать какое-то беспокойство, змеи стали заползать в дома. И случилось непредвиденное - селение стало уходить под воду, как в бездну. И на месте хутора образовалась водная гладь. Оттого и озеро стало называться Поганым, что много бед оно принесло людям.

3. Заключение

Проведённая работа по изучению и сохранению природных объектов, анализу воды может быть успешно использована как для реализации школьных экологических предметов, так и для выполнения практикумов исследовательского характера.

Анализ химического состава воды позволяет население бессомненно применять воду для бытовых нужд, но одновременно необходимо знать меры по предупреждению затопления.

1. Считаю, что озеро пригодно для промышленного разведения рыбы. Так как природа  создала все условия для этого, установлено, что в озере водятся карпы.

« Национальный проект « Развитие АПК» обогатился новым направлением. В 2007 году в рамках этого проекта Минсельхозом России   предусматриваются мероприятия по  развитию аквакультуры.

 Я думаю, что Поганое озеро может заинтересовать потенциальных инвесторов в плане развития аквакультуры.

2. Предполагаю проводить очистительные работы вокруг озера от сгнивших растений, мусора после посетителей.
3.  Завести книгу учёта флоры озера с исчезающими видами

Вся наша жизнь- это множество взаимосвязей и сегодня мы наглядно убедились в этом. Мы обязаны знать, беречь и множить уникальные природные особенности малой родины, тем самым, сделав наш край- частицей планеты, капельку чище и лучше.

Два мира есть у человека!

Один, который нас творил.

Другой, который мы от века

Творим по мере наших сил!

Н.Заболоцкий.

Так, давайте постараемся, чтобы этот другой мир был таким же совершенным, как вечная, дикая природа- мать человека! А для этого нам потребуются знания и практические действия. Настало время, когда необходимо каждому юному гражданину научиться видеть, куда он может приложить свои молодые силы и знания, чтобы защитить окружающую среду для себя и будущих поколений землян.

литература