Исследовательская работа совместно со студентами «Оценка состояния древесных насаждений на территории города»
методическая разработка

СОГБПОУ «Козловский многопрофильный аграрный колледж»

Исследовательская работа

«Оценка состояния древесных насаждений

на территории города»

г. Ельня

2022

                                                    Оглавление:

Введение.                                                                                            

Глава I.  Литературный обзор.

          1.1Роль растений в урбоэкологии                                                    

Глава II.Материалы и методы исследования                                    

           II. 1. Методики исследования.                                                        

           II 2.  Ход исследования.                                                                  

Глава III.Результаты исследования и обсуждение.                                  

Выводы.

Рекомендации  по результатам исследования.                                        

Список используемой литературы.                                                          

Приложение:

Приложение № 1. Планы-схемы участков исследования.                      

Приложение №2. Таблицы.                                                                        

Приложение № 3. Диаграммы.                                                                  

Приложение № 4. Фотографии.                                                                

Приложение № 5. Охранные таблички.                                                    

                                                  Введение

            Растения окружают нас повсюду. Они во все времена были необходимы всем живым организмам, а особенно человеку. Велика роль древесных растений  в жизни больших и малых населенных пунктов. Ведь именно они  придают привлекательность и декоративность улицам, уют скверам и паркам.

       Но деревья и  кустарники не только радуют наш своим зеленым великолепием, но и выполняют ряд функций.  В условиях антропогенного  загрязнения атмосферы особую роль приобретает  фильтрационная функция древесных насаждений. Деревья и кустарники  задерживают механически пыль,  химические соединения и усваивают их из окружающей среды. Кроме того растения поглощают тяжелые  металлы, как например, акация свинец. Растения увлажняют воздух населенных пунктов, смягчают температурные колебания.

Цель исследования:

• оценить  степень деградации  и угнетения  древесных насаждений в разных участках города под действием экологических факторов,
• разработать план реконструкции   парка древесных посадок на территории города с учетом биологических особенностей растений и характера  экологического воздействия.

Задачи исследования:

1. определить виды деревьев, используемых в озеленении улицы города, период их посадки,        
2. установить степень угнетения деревьев, произрастающих в разных  участках города;
3. оценить степень нарушенности древостоя,
4. подобрать видовой состав деревьев для озеленения улицы с учетом экологического воздействия в определенных участках и биологической природы деревьев.

Объект исследования: древесные растения на территории ггорода.

Предмет исследования: биологическое состояние деревьев, степень угнетения и деградация древесных насаждений города.

Актуальность данной работы заключается в том, что в последнее время проводятся большие работы по благоустройству территории города. Новизна данной работы состоит в том, что в ней дается биологическое и экологическое обоснование использования определенных видов деревьев для озеленения территории города.

ГЛАВА I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Роль растений в урбоэкологии

На данный момент в условиях усиливающегося негативного антропогенного воздействия на окружающую среду зеленым растениям отводится одна из ведущих позиций в поддержании экологического равновесия  среды обитания человека, особенно в зоне проживания.

Одно из основных свойств древесных насаждений – способность снижать поступающую на зеленую поверхность солнечную радиацию. Это особенно важно в данный период, когда идет разрушение озонового слоя атмосферы. Интенсивность отражения зависит от состава деревьев, их возраста, густоты. Темные еловые посадки могут снижать радиацию  на 90-95 %, светлые  лиственные, сосновые, березовые пропускают много света,  но ночью  препятствуют обратному излучению.

 В летний зной в небольшом саду, под кронами деревьев бульвара температура воздуха на 7-8 градусов ниже, чем на открытом пространстве. Известно, что температура воздуха вблизи газонов на 3-5 градусов ниже, чем у асфальта. Растения способствуют повышению относительной влажности воздуха. Эта способность  испарения хорошо развита у ивы.

Самые активные поставщики кислорода – тополь, несколько  уступают дуб, липа, сосна, лиственница, ель.

Древесные растения участвуют в выравнивании баланса кислорода и углекислого газа, т.е. являются своеобразной фабрикой, восстанавливающей живительную силу отработанного воздуха. Если гектар еловых насаждений  принять по способности поглощать углекислый газ за 100%, то лиственный лес поглощает 120 %, сосновый -160%, липовый-250%, дубовый -450%, тополевый -700%.(3)

Растения сами страдают  от избытка углекислого газа, на городских улицах век  вяза короче людского-45 лет, в лесу -300лет, у липы-50-80 лет, а в лесу до 400 лет. Велико значение древесных насаждений в очищении атмосферы от пылевидных и газообразных веществ. Растения  осаждают на своей поверхности до 60-70 % взвешенных в воздухе частиц пыли, например, 1 га дубовых насаждений  отфильтровывает своими кронами 54 т пыли, сосны 37 т. Растения с шероховатыми листьями  лучше засасывают пыль, чем растения с гладкой поверхностью. Вяз как своеобразный пылесос раз в 6 превосходит тополь, не уступает ему и сирень. Известно, что на листовой поверхности  взрослого растения вяза осаждается за летний период до 23 кг пыли,  на клене – до 3,3 кг,  на тополе_ до 3,4 кг, на ясене –до 2,7 кг, на сирене-до 16 кг, акации-до 0,2 кг.(4).

Растения в результате газообмена способны поглощать из воздуха такие вредные газообразные вещества, как сернистый газ (до 60%), окислы  азота, аммиак. Сернистый газ наиболее  активно поглощаются  тополем,  ясенем, вязом, липой, березой, окислы азота - туей и можжевельником. Эти свойства растений важно учитывать при озеленении промышленных предприятий.

В 1928 году профессором Б.Т. Токиным было выявлено ценное свойство многих лесных видов растений выделять летучие вещества – фитонциды. Они способны убивать ряд болезнетворных микробов. Дизентерийные бактерии, брюшного тифа, соприкоснувшись с листьями тополя и дуба погибают, а хвоя туи и пихты убивают на расстоянии возбудителей дифтерии. На листе липы, черемухи погибают микробы золотистого стафилококка, быстрее всех за 3 часа  уничтожаются  микробы на листьях тополя и березы. Особое свойство древесных насаждений– способность  поглощать силу шума. Лесная полоса шириной в 100 метров снижает шум автомобиля на 30 %. При чем смешанный лист с подлеском поглощают звук лучше, чем чистый сосняк (4).

        Но факторы среды действуют и на организмы самих деревьев, снижая их сохранность. При обследовании различных типов лесных насаждений  установлены следующие  показатели сохранности насаждений: в рекреационном насаждении -80-70 %, в прибалочной лесополосе -60-100 %, стокорегулирующей полосе-100%,  в придорожной  лесной полосе-82-94 %.

ГЛАВА II.МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

II. 1. Методики исследования

В качестве методик были использованы  следующие: (1,5,6)

1.Определение степени деградации фитоценоза по состоянию древесных растений.

2. Определение состояния древесных растений в разных зонах населенного пункта.

Целью первого исследования являлась оценка степени нарушенности древостоя насаждений под влиянием экологических факторов. Проводилось исследование  на участках с посадками древесных насаждений по территории города

Материалы и оборудование: рулетка, лупа, определитель растений.

В ходе работы были заложены пробные площадки, определены виды деревьев, растущих на пробной площадке, состояние отдельных деревьев каждого вида. Оценку состояния   деревьев   проводили   по   внешним   признакам по 5-балльной шкале (табл.1).

Таблица 1  - Шкала оценки состояния деревьев по внешним признакам        

Коэффициенты состояния древесных пород  (К Кг, Кг и т. д.) определяли для каждого вида деревьев по формуле:

К1= Zb1*n\ N,

где К, — коэффициент состояния конкретного вида дерева;

Zb1 - баллы состояния отдельных деревьев одного вида;

N, - число деревьев каждого балла состояния;

N - общее число учтенных деревьев каждого вида.

Результаты визуальных определений и расчетов были  оформлены в виде таблицы (таб. 2)

Таблица №2 - Оценка состояния древостоя смешанного леса

Определены коэффициенты состояния лесного древостоя в целом (К) как среднее арифметическое коэффициентов состояния отдельных видов деревьев на пробной площадке:

К1+К2+К3+ Кn/R

где К„ К2,... Кг — коэффициенты состояния видов деревьев;

R — число видов деревьев. 7. Оценка состояние древостоя леса проводилась по шкале:

К < 1,5 — здоровый древостой;

К— 1,6—2,5 —- ослабленный древостой;

К= 2,6—3,5 — сильно ослабленный лес;

К= 3,6—4,5 — усыхающий лес;

К > 4,6 — погибающий лес;

При коэффициенте от 2,0 до 2,5 состояние насаждения оценивается как угрожающее, восстановление его возможно только при снижении уровня загрязнения атмосферы и применении комплекса мероприятий по оздоровлению данных лесных насаждений.

При коэффициенте, превышающем 2,5, состояние оценивается как критическое, соответствующее началу распада лесных насаждений.

Целью второго исследования являлась: оценка степени угнетения деревьев, произрастающих в разных зонах  населенного пункта, под действием антропогенных факторов.

Были избраны: деревья, произрастающие на территории колледжа.

Материалы и оборудование: садовый секатор на сборной штанге, бумажные или полиэтиленовые пакеты, фильтровальная бумага, вата; линейка, план части города, цветные фотографии.

В ходе работы выбраны участки обследования,  различающиеся по степени загрязнения:

• придорожные посадки,
• защитные зоны предприятий, работающих на органическом
  топливе;
• насаждения вне населенного пункта.

Для этого отбирались листья с деревьев на высоте 1,5-2 метров в количестве 10 экземпляров с каждого второго дерева и оценивалась степень запыленности листовых пластинок. Каждый лист помещали между двумя слоями увлажненной фильтровальной бумаги и слегка проглаживали руками. На бумаге оставались отпечатки, по интенсивности которых судили о степени запыленности листьев.

Оценку загрязнения листовых пластинок осуществляли по следующим градациям:

1 группа — отпечатки на бумаге отсутствуют или слегка заметны;

2 группа - загрязнение листьев около 50%. Отпечаток средней интенсивности, при просмотре на свет четко видны участки фильтровальной бумаги разной толщины;

3 группа - загрязнение листьев 100%. Отпечаток интенсивный, дефекты фильтровальной бумаги на свет не просматриваются.

 Затем проводили оценку  изменения пигментации листьев. На каждой листовой пластинке отмечали наличие красных, желтых (хлорозы), си
не-фиолетовых, синих точек и пятен, вызванных попаданием на
листья кислот, солей тяжелых металлов. Визуально оценивали про-
цент (суммарный), поврежденной ткани по сравнению с общей поверхностью листа.

Определяли наличие некрозов и площадь листьев, занимаемую от-
мершей тканью. Процент  отмершей ткани определяли визуально.

Результаты проведенных учетов и наблюдений оформляли в виде
таблицы (табл. 3).

Далее нанесли на план участка населенного пункта данные по загрязнению:

• зона наибольшего загрязнения раскрашивали красным цветом,
• значительного - оранжевым,
• среднего - розовым,
• слабого - cветло-розовым,
• не загрязненная зона — зеленым.

                                          II 2.  Ход исследования.

I. Для исследования выбраны деревья, произрастающие на 7 участках города:

1. Вдоль центральной автодороги (место высокого запыления и загазованности),
2. Рядом со зданием  школы №1,
3. 3. Рядом с Домом культуры,
4. Рядом со средней школой №2,

II. Были составлены планы-схемы  расположения исследуемых участков и

    посадок древесных растений.

III. Определены виды деревьев, использованных в озеленении города.

IY. Проведены обследования деревьев, расположенных на выбранных участках согласно указанных  методик.

                          Глава III.Результаты исследования и обсуждение.

        1. В ходе исследования установлено, что  озеленение  центральной улицы древесно-кустарниковыми насаждениями осуществлялось в период 1946-1950 годов  силами учащихся средней школы №1 под руководством учителей.  

2.  Основными породами деревьев для озеленения улиц были выбраны тогда обыкновенный,  клен ясенелистный, тополя пирамидальный и канадский, акация белая, ясень обыкновенный. Эти породы неприхотливы в уходе после посадки. Возраст посадок составляет от 60 лет до  23 лет.

3. Установлено, что  по состоянию древостоя деревья большинства участков являются ослабленными, сильно ослабленными и  усыхающими.  

4. Наиболее угнетенное состояние  древесных насаждений отмечено на участке  интенсивного автомобильного движения. Показатель состояния вида составил 3,8 балла, что соответствует состоянию усыхающего леса.

                                           Выводы по работе:

      Таким образом, произведена  оценка степени  нарушенности древостоя  древесных насаждений под влиянием экологических факторов и оценка степени угнетения  деревьев, произрастающих в разных зонах города Ельни, под действием антропогенных факторов.

В результате работы  установлено:

1. Видовой состав  древесной флоры, используемый в озеленении представлен в основном вязом обыкновенным, тополями канадским и пирамидальным, кленом ясеневидным, ясенем обыкновенным, акацией белой, березой белой. Новые посадки представлены   каштанами и туями в количестве 8 деревьев.

2. Возраст этих посадок от 60 до 40 лет. Площадь имевшихся древесных насаждений по улицам города резко сокращается в силу ряда причин: низкой культуры местных жителей, выработки  жизненных ресурсов деревьев, экологического воздействия на них  вредных веществ.

3. Участком наибольшей антропогенной нагрузки является  район автодороги

                                    Рекомендации  по работе

1. Необходима срочная массовая спланированная реконструкция имеющихся посадок древесных культур по улицам города и закладка новых площадей посадок, как в виде аллей, так и скверов и парка.

2. Предложить имеющиеся проекты и их обоснование Администрации, разработать совместно с ее работниками  план озеленения улиц станицы  с учетом биологических особенностей растений, факторами экологического воздействия, мерами технической безопасности (электролинии) на ближайшие годы, график работ и круг участников этого проекта.  

3. Для  посадок  можно использовать саженцы, выращенные силами учащихся школы, колледжа.

                             Список используемой литературы:

1. С.В. Алексеев Практикум по экологии.- М: Пр.,1996

2. А.И. Ванин Определитель деревьев и кустарников.- М: Лесная промышленность, 1967.

3. Т.К. Горышина Растения в городе.-Л: ЛГУ, 1991

4. Жизнь растений  т.5/2-М: Просвещение, 1981,

5. А.Т. Зверев Экология. Практикум- М: Оникс 21 век, 2004,

6. Л.С. Литвинова, О.Е.Жиренко Нравственно-экологическое воспитание школьников- М:Пр, 2007,