Международный Фестиваль «Звезды Нового Века»
| скачать Международный Фестиваль «Звезды Нового Века» - 2012 Естественные науки (от 14 до 17 лет) Исследовательская работа «Изучение влияния рекреационной нагрузки на состояние соснового бора в зоне отдыха «Лесная сказка» Лузского района Кировской области» Работу выполнила: Кузнецова Светлана,14 лет ученица 8а класса МОКУ СОШ № 2 г. Лузы Руководители: Кузнецова Лариса Валерьевна учитель химии МОКУ СОШ № 2 г. Лузы г. Луза, 2011 Содержание стр. Введение ----------------------------------------------------------------------------3
Приложение 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 голодания деревьев и кустарников. С ростом рекреационных нагрузок естественное возобновление нарушается, усиливается процесс дигрессии. Наиболее остро эта проблема стоит в благоустроенных зонах отдыха. Одним из таких мест в нашем городе является район реки Лузы - 7 км, база отдыха «Лесная сказка», площадью 3,5 га. Актуальность В настоящее время на территории бора находится база отдыха «Лесная сказка», где устраиваются пикники, свадьбы, массовые праздники, такие как «День города». «День молодежи» и т.д., установлены беседки с мангалами, оборудована зона отдыха с детскими и спортивными площадками 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. ^ : исследовать и оценить степень рекреационного влияния на состояние соснового бора в благоустроенной зоне отдыха и на близприлегающей территории. ^ - изучение литературы по данному вопросу; - изучение географического положения района исследования; - проведение экологического мониторинга по изучению стадии перерождения леса; -проведение анализа родниковой воды в районе исследования; -анализ результатов исследования; -разработка мероприятий по улучшению экологического состояния лесного биогеоценоза. Гипотеза: под влиянием рекреационной нагрузки происходит перерождение лесного биоценоза. Объект исследования: экологическое состояние соснового бора, вызванное негативной антропоннгенной нагрузкой. ^ : степень перерождения лесного биогеоценоза.
1.1 Туристско-рекреационное природопользование Рекреационное природопользование как научное направление сформировалось недавно. Теоретические и 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 рекреационного природопользования. Главным источником получения необходимых людям 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 условий, выстроенных в иерархической последовательности. Если мощность внутрисистемных связей выше мощности внешнего воздействия, система находится в 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, 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. ^ 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. 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. Для определения рекреационной нагрузки применяют следующие методы: метод пробных площадей предназначен для характеристики территориального варьирования рекреационной нагрузки в лесных природных комплексах и основан на закладке пробных площадей способом типической выборочной совокупности; трансектный метод предназначен для выделения стадий рекреационной дигрессии в зависимости от отношения вытоптанной до минерального горизонта поверхности напочвенного покрова к общей площади обследуемого участка; математико-статистический метод предназначен для планирования выборочных наблюдений при измерении рекреационной нагрузки на пробных площадях и основан на определении количества наблюдений с требуемой погрешностью и вероятностью; регистрационно-измерительный метод предназначен для проведения наблюдений и основан на регистрации посетителей и времени пребывания их на пробных площадях. [1,8] ^ В настоящее время остро стоит вопрос по оценке состояния и определения допустимых рекреационных нагрузок на территории антропокультурных комплексов. Сложность проблемы в том, что большинство баз и лагерей отдыха охватывает территорию нескольких таксационных выделов, где переплетаются лесные и антропогенные ландшафты, вместе сосуществуют группы подроста и живые изгороди, естественный живой напочвенный покров и искусственно созданные газоны и клумбы. В отличие от деградации насаждений в местах кошевых и бивачных стоянок, при сборе ягод или грибов, дигрессия лесной среды в учреждениях отдыха имеет более высокую степень. Отмечается круглосуточное воздействие на всю территорию полностью в течение всего периода отдыха, т.е. с мая по сентябрь. Маршрутная кратковременная рекреация дает избирательную рекреационную нагрузку в зависимости от степени проходимости и привлекательности лесных насаждений. Количество отдыхающих в учреждениях отдыха зависит лишь от комфортности погодных условий. В хорошо благоустроенных домах и лагерях, с рациональной организацией отдыха большое количество посетителей отмечается даже в дождливые сезоны с дискомфортными микроклиматическими условиями, не отвечающими рекомендуемым требованиям оценки комфортности погоды. Устойчивость к рекреационным нагрузкам лесных насаждений на части территории антропокультурных комплексов находится в критическом состоянии. Древостои под влиянием рекреационных нагрузок теряют свою привлекательность. Из-за роста рекреационных нагрузок снижаются лесоводственно-таксационные показатели, большая часть деревьев травмирована. Ранее проводимые исследования включали изучение отдельных частей лесного фитоценоза, не рассматривая весь комплекс в целом, не учитывая степень благоустройства, состояние инфраструктуры и профиль оздоровительного учреждения. По нашему мнению территория антропокультурных комплексов должна быть выделена как самостоятельная единица, с комплексной характеристикой лесной среды, учетом степени благоустройства, и индивидуальной шкалой оценки деградации фитоценозов под влиянием рекреации. На изучаемой нами территории данные исследования не проводились, что послужило поводом к изучению данного антропокультурного комплекса. [2,3,4]
Исследование проводилось 15.06.11г., 15.09.11г., 15.10.11г. При исследовании отмечалось: количество оборудованных мест для отдыха, обилие мусора, количество кострищ. Обилие мусора – оценивалось по 5 балльной шкале, предложенной И. Н. Рыжовым:
Ученые выделяют пять стадий перерождения леса, вызванного деятельностью человека. Н.С. Казанской (1972) были выделены 5 стадий рекреационной дигрессии. (Приложение 2)
Оборудование: компас, рулетка, реактивы.
Сосновый бор, расположенный на правом берегу реки Лузы, находится на окраине г. Лузы. Это естественный лесной массив, площадью 3,5 га. 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 90 – 120 лет, кроме сосны встречаются береза бородавчатая и ель европейская в единичных экземплярах. Нами бала составлена карта-схема исследуемого участка (приложение 3).
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 3). 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 4). 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 3). Причём, 98 % из разжигающих костры утверждают, что соблюдают правила пожарной безопасности и 2 % не знакомы с ними. Опрошенными были высказаны следующие предложения по обустройству соснового бора: одни предлагают ограничить 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. Хотя на самом деле с практическими делами результат оказывается достаточно печальным. Мусор за отдыхающими ежегодно прибирают только школьники МОКУ СОШ №2 г.Лузы, во время работы летнего экологического лагеря. (Приложение 5).
Для визуального исследования были выбраны два места отдыха: одно место - бор за территорией базы «Лесная сказка» и второе место на самой территории базы отдыха. ^ Площадь 300м х 100м Данный участок - одно из самых посещаемых мест отдыха лузян. Здесь находится родник, поэтому здесь больше всего отдыхающих, а значит, этот участок должен испытывать большую антропогенную нагрузку. Таблица 1 Результаты визуального обследования места отдыха №1
Рядом с кострищами, где посетители обычно готовят и принимают пищу, а также в местах, расположенных в непосредственной близости от них, было обнаружено много мусора, при чём, в июне обилие мусора на территориях активно посещаемых отдыхающими оценивалось в 5 баллов, сказался активный отдых в майские праздники. Это мусор добросовестно и активно убирали участники экологического лагеря МОКУ СОШ №2 г. Лузы. Следует также отметить, что при анкетировании большинство респондентов ответили, что не оставляют после себя мусор, это говорит о том, что люди знают, что мусорить в лесу нельзя, и при ответе на вопросы приукрасили себя. Состав бытового мусора, отмеченного нами, не особенно отличается от обычного городского мусора. Это алюминиевые банки, пластиковые бутылки, упаковка с металлическим напылением. Достаточно часто встречаются полистироловые одноразовые стаканчики, стекло, бумага, консервные банки, сигаретные пачки. Судя по составу бытового мусора, преобладает пластиковая и металлическая упаковка. Первая крайне медленно включается в биологический круговорот и создаёт основной фон «визуального» загрязнения территории. Вторая разлагается за несколько лет, особенно при условии обжигания в костре и последующем захоронении в глубину почвы, а также очень много мелкого мусора: окурков, пробок, фантиков. При дальнейшем обследовании оказалось, исследуемая территория недолго оставалась в чистом состоянии. Нами было обнаружено большое количество кострищ, причём в период с июня по октябрь количество кострищ возрастает. ^ Площадь 250м.кв.х100м.кв. Данный участок-территория базы отдыха «Лесная сказка», бывший пионерский лагерь, который в настоящее время существует как место проведения городских праздников. Таблица 2 Результаты визуального обследования места отдыха №2
Данный участок имеет ограждение, оборудованные места отдыха, спортивные площадки, контейнеры для мусора. Но и на данном участке мы увидели кострища, хотя есть мангалы, мусор в основном рядом с кострищами. Наличие кострищ вблизи с зоной отдыха говорит о недостаточном количестве мангалов. Приезжающие отдыхающие не найдя свободной беседки разводят костёр на ближайшей поляне.
При исследовании степени перерождения леса на исследуемом участке №1 наблюдается множество тропинок. В травяном покрове количество лесных видов незначительно. Молодого подроста практически нет, подстилка встречается лишь у стволов деревьев; в местах поверхности стока вод образуются борозды размыва. Таким образом, степень перерождения леса на данном участке соответствует 4 стадии На исследуемом участке №2 определили, что сеть тропинок гуще, светолюбивые виды преобладают в травянистом покрове, появляются луговые травы, мощность подстилки уменьшается. На участках, где нет тропинок, возобновление леса удовлетворительное, т.е. степень перерождения леса соответствует 3 стадии. Данные наблюдений можно обобщить в виде таблицы Таблица 3 ^
Граница устойчивости природного комплекса, т.е. предел, после которого наступают необратимые изменения, проходит между 3 и 4 стадиями. Следовательно, за предельно допустимую принимается та нагрузка, которая соответствует 3 стадии дигрессии.
Анализ воды проводился в лаборатории кабинета химии МОКУ СОШ №2 г. Лузы с целью определения возможности использования родниковой воды для приготовления пищи, результаты исследований занесены в таблицы. Таблица 4 Результаты органолептического исследования воды
Вода из родника 7 км по органолептическим показателям пригодна для питья и использования в хозяйственно-бытовых целях. Таблица 5 Результаты химического анализа воды
Величина рH в воде хозяйственного, питьевого, культурно- бытового назначения регламентируется в пределах 6,5-8,5, а в исследуемой воде соответствует слабокислой среде, что может быть вызвано повышенной кислотностью почв и содержанием углекислого газа. Концентрация ионов железа, хлорид и сульфат-ионов соответствует норме. Концентрация ионов аммония и нитрит-ионов, окисляемость превышает ПДК, это может быть связано также с влиянием антропогенного фактора.
По итогам исследования нами было:
Исследуемый участок соснового бора испытывает больший ущерб от рекреационного воздействия, о чем свидетельствуют стадии перерождения леса - 4 и 3, что может привести к необратимым изменениям в биогеоценозе. Восстановление экосистемы возможно только при снижении уровня загрязнения и применения комплекса мероприятий по оздоровлению данных лесных насаждений. Одной из главных проблем исследуемых участков является их замусоренность - следы от пребывания в них отдыхающих. Поэтому основная борьба с последствиями рекреационного воздействия на зону отдыха связана не с уменьшением численности отдыхающих в них, а в повышении культуры поведения граждан на природе. Родниковая вода пригодна для использования в пищевых целях, однако территория вокруг его очень загрязнена, что уже стало сказываться на качестве питьевой воды. Гипотеза, поставленная в работе, полностью подтвердилась т.е. под влиянием рекреационной нагрузки происходит перерождение лесного биоценоза Рекомендации
Дальнейшее направление работы
^ Литература:
Сайты в Интернете:
Иллюстрации:
Приложение Приложение 1. Анкета
Приложение 2 ^ Таблица 1
Приложение 3 Карта-схема исследуемого участка  Приложение 4 ^  Рис.1  Рис.2  Рис.3 Приложение 5 Очистка соснового бора во время работы летнего экологического лагеря  Фото 1  Фото 2  Фото 3  Фото 4  Фото 5
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
мг/л
/лотлично
1 