Исследование степени перерождения леса 16

Автор:

Руководитель:

Загороднева Вера Михайловна,

учитель биологии и географии

стр.

1. 
   Обзор литературы------------------------------------------------------------5
   
   1. 
      Рекреационное природопользование-----------------------------5
      
   2. 
      Рекреационная нагрузка---------------------------------------------6
      
   3. 
      Последствия рекреационных нагрузок --------------------------8
      
2. 
   Методика и методы выполнения работы------------------------------12
   
3. 
   Анализ результатов исследования---------------------------------------13
   
   1. 
      Выбор пробных площадок -----------------------------------------13
      
   2. 
      Результаты картографического исследования местности----13
      
   3. 
      Результаты социологического опроса----------------------------13
      
   4. 
      Визуальное обследование массовых мест отдыха-------------14
      
   5. 
      Исследование степени перерождения леса---------------------16
      
   6. 
      Результаты оценки рекреационной дигрессии ----------------17
      
   7. 
      Анализ геоботанических описаний------------------------------17
      

Список использованных источников ----------------------------------------21

Приложение
Введение

С ростом городов и изменением городской среды неизбежно повышается рекреационная активность горожан. Она приобретает такие масштабы, что начинает угрожать состоянию и существованию лесных экосистем, особенно находящихся в пригородной зоне. Которым является государственный лесной фонд ТОГКУ «Горельское лесничество» в районе села Тулиновки. 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 дегрессии. Наиболее остро эта проблема стоит в благоустроенных зонах отдыха и одной их таких территорий, является эталонное насаждение сосны обыкновенной в 225 квартале Тулновского производственного участка, на берегу реки Мошляйка.

В настоящее время данная территория является излюбленным местом отдыха жителей села Тулиновка и города Тамбова, где устраиваются пикники. С 2009 года на территории Тулиновки функционирует сельский социокультурный центр, где производится регистрация браков жителей области и излюбленным местом для фотосессии молодожен так же является берег реки Мошляйки.

Эталонные насаждения расположены в 18 км от города Тамбова и относятся к зеленой зоне города, данный объект выполняет рекреационную, защитную, лечебную, эстетическую функции, испытывая колоссальные и никак не регулируемые антропогенные нагрузки. Таким образом, возникает типичное противоречие между использованием этой территории для нужд местного населения и необходимостью сохранения эталонного насаждения. Для предотвращения дальнейшей дигрессии этого объекта и уменьшения экологического риска необходимо дать комплексную оценку его состояния, определить степень его деградации.
Цель работы: исследовать и оценить состояние эталонного насаждения в районе реки Мошляйки в условиях высокой рекреационной нагрузки.

Задачи:

изучить литературу по данному вопросу;

провести экологический мониторинг по изучению стадии дегрессии;

освоить методику геоботанического описания и провести геоботаническое описание участка эталонного насаждения;

провести анализ результатов исследования;

разработать рекомендации, определить дальнейшее направление работы.

Гипотеза: рекреационная нагрузка может вызвать ряд изменений в структуре исследуемого лесного фитоценоза.

Объект исследования: эталонное насаждение 225 квартала Тулиноского участкового лесничества, вызванное высокой рекреационной нагрузкой.

Предмет исследования: стадии рекреационной дигрессии эталонного насаждения сосны обыкновенной в районе реки Мошляйки.
1. Обзор литературы

1.1 Рекреационное природопользование

Рекреационное природопользование как научное направление сформировалось недавно. Теоретические и практические разработки отечественных ученых, датируются в основном 70-80-ми гг. прошлого века. Достигнутые в этот период результаты получили широкое распространение, как в практическом, так и в теоретическом плане. Однако, необходимо отметить, что изменившееся социально-экономическое и политическое положение нашей страны требует новых подходов в решении проблем устойчивого рекреационного природопользования. 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.

1.2 Рекреационная нагрузка

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.

Стадию рекреационной дигрессии определяют через процент вытоптанной поверхности напочвенного покрова, которая характеризует не степень воздействия отдыхающих на лес, а его результат, зависящий не только от рекреантов, но и от устойчивости экосистемы.

Условно разделив процесс рекреационной дигрессии на пять стадий, можно подойти к описанию закономерностей существования каждой стадии и переходов между ними и сравнению различных типов леса друг с другом в процессе рекреационной дегрессии. Кроме того, поэтапное рассмотрение процесса рекреационной дигрессии дает возможность определить границы устойчивости коренного биоценоза, а следовательно, и допустимые нагрузки как для самого коренного биоцено­за, так и для производных его с целью ис­пользования их в парковом и лесопарковом хозяйствах.

Сохранившийся подрост ма­ло дифференцирован, почти нет всходов ценозообразующих пород.

Таким  образом,  гибель  подроста и  потеря фитоценозом способности к самовосстановле­нию при сохранении неизменных рекреацион­ных нагрузок происходит при пятистадийной схеме рекреационной дигрессии между третьей и четвертой. Эта граница считается границей устойчивости биогеоценоза. Установление границы устойчивости имеет большое практи­ческое значение для определения допустимых рекреационных   нагрузок   и    создания   опти­мального  ландшафта   лесопарковых  территорий.

1.3 Последствия рекреационных нагрузок

Рекреационные нагрузки растут и вызывают ухудшение качественного состояния леса, в некоторых случаях его полную необратимую естественным путем деградацию. В пригородных лесах снижаются санитарно-гигиенические, водоохранные и почвозащитные функции, теряется их эстетическая ценность. В местах, используемых для отдыха, повреждается растительный покров, нарушается возобновление лесообразующих пород, уплотняется почва, разрушается лесная подстилка и т.д. Это оказывает воздействие на количественный и качественный состав лесной флоры и фауны и приводит к нарушению сложившихся консортивных связей. Рекреационные нагрузки воздействуют на лесной фитоценоз как комплексный фактор.

Самое заметное воздействие состоит в уплотнении верхнего слоя почвы, увеличении ее объемного веса и твердости. Отсюда проистекают различные нарушения водовоздушного режима. Сильное уплотнение почвы создает в корнеобитаемом слое близкие к анаэробным условия и оказывает большое сопротивление росту корней. В верхних слоях почвы в 2 – 3 раза уменьшается количество интенсивно работающих частей корневой системы – тонких корешков, поглощающих воду и питательные вещества. У деревьев часто встречается явление "поднятие корней вверх " при недостатке воздуха, при этом они, поднимаясь, подвергаются механическому разрушению.

Из-за уплотнения почвы в лесу происходит угнетение роста деревьев в высоту и снижение прироста по толщине ствола, а также усыхание деревьев (явление "суховершинности"). Наиболее устойчивы к рекреационным нагрузкам, сравнительно малотребовательные к почвенной влаге и аэрации сосна и береза. Сильнее страдают дуб, липа и другие.

Уплотнение почвы тормозит деятельность почвенных микроорганизмов, нарушает условия минерального питания, снижает количество нитратов, уменьшает количество общего шума, валового и подвижного азота и фосфора.

Отдыхающие в лесу нарушают сложение лесной подстилки, разрушают и измельчают составляющие ее компоненты: ветки, шишки, хвою, листья и другие органические остатки. С усилением рекреационной нагрузки на лес запасы лесной подстилки снижаются. Ее уничтожение ведет к изменению температурного режима почвы, подстилка удобряет и улучшает физические свойства почв. Сбор подстилки или ее отсутствие приводит к обеднению, уплотнению и осушению почвы. С лесной подстилкой связано и естественное возобновление древесных пород, т.к. там находятся семена деревьев.

Процесс естественного возобновления в лесах – это важнейший показатель их эволюции. Наличие обилия состава и состояние подроста под пологом насаждений характеризуют их устойчивость против влияния разнообразных, в том числе и антропогенных, факторов. Ход естественного возобновления зависит от многих факторов: почво-климатических условий, строения, состава и возраста насаждений, интенсивности их плодоношения, состава и сомкнутости травяного яруса, состояния подстилки и других. В лесах, испытывающих высокую рекреационную нагрузку, нарушается процесс естественного возобновления вследствие сильного уплотнения верхних слоев почвы, уничтожения пешеходами всходов и повреждение подроста.

Прямому влиянию – вытаптыванию подвержены травы. Больше других страдают травянистые растения с непрочными цепляющимися стеблями (горошек гороховидный и др.) высокорослые растения с ломкими стеблями (купырь лесной и др.), а также растения, которые при сборе на букеты, вырываются с корневищем, т.к. его залегание в почве неглубокое (ветреничка лютиковая и др.). По устойчивости к вытаптыванию первые места занимают растения - удералы. Но даже у них это не проходит бесследно, нарушаются процессы роста и образуются карликовые формы с неправильным ветвлением и небольшими листьями. Даже зимой леса испытывают рекреационную нагрузку. В местах зимнего отдыха создаются лыжные трассы, спуски и т. п., которые сильно уплотняют снеговой покров. От этого глубже промерзает почва, что небезразлично для зимовки растений, особенно ранневесенних многолетников, у которых уже зимой начинается подснежное развитие. На склонах, где снег не только уплотняется, но и сгребается лыжниками, раньше появляются проталины и весной идет интенсивный смыв почвы. В результате растительный покров изреживается и постепенно исчезает.

Рекреационное использование лесов приводит к изменению в травяном покрове. Сокращается не только численность видов в травостое, но и изменяется их разнообразие и соотношение, ухудшается общее состояние. С обеднением видового состава снижаются проективное покрытие и надземная фитомасса травяного яруса.

Большинство лесных и луговых видов встречаются на менее нарушенных участках и уменьшаются с увеличением рекреационной нагрузки. По устойчивости все виды растений можно разделить на три группы: малоустойчивые, относительно устойчивые и устойчивые. Группа малоустойчивых видов включает большинство лесных и лесолуговых растений (папоротник – орляк обыкновенный, купена лекарственная, ландыш майский, герань, фиалки и другие). Ко второй группе относятся лесные злаки и осоки, а также луговые виды. В третью группу входят сорные виды, увеличивающие обилие, покрытие по мере расширения площади почвы с уплотненной поверхностью (горец птичий, клевер ползучий, одуванчик лекарственный и другие)

Рекреационная нагрузка влияет и на лесную фауну. В насаждениях с интенсивной рекреационной нагрузкой отмечается большое разнообразие вредителей и болезней. Большое значение для защиты леса имеют поселения рыжих муравьев. Их расселение обусловлено мозаичностью лесной растительности и интенсивностью рекреации. Интенсивное посещение лесов отрицательно сказывается на поселениях муравьев. В насаждениях, мало посещаемых людьми, муравейники распределены более равномерно, нет признаков перенаселения. Прослеживается прямая зависимость от улучшения условий обитания рыжих муравьев и санитарного состояния леса.

Таким образом, на территории, испытывающей высокую рекреационную нагрузку, происходит смена видового состава животного и растительного мира. Это может привести к частичному или полному изменению биоценоза и экосистемы в целом.

• 
  метод пробных площадей предназначен для характеристики территориального варьирования рекреационной нагрузки в лесных природных комплексах и основан на закладке пробных площадей способом типической выборочной совокупности; Пробные площади в насаждениях стабилизированной стадии дигрессии закладывают в соответствии с требованиями ОСТ 56.69.83 "Площади пробные лесоустроительные" дифференцированно по типам (группам типов) леса и возрастным группам древостоев;
  
• 
  метод социологического опроса — беседа, интервью, анкетирование. Социологический опрос был проведен с целью выяснения отношений жителей с Тулиновки и г. Тамбова к месту отдыха эталонным насаждениям на левом берегу реки Мошляйки. (приложение 2);
  
• 
  регистрационно-измерительный метод предназначен для проведения наблюдений и основан на регистрации посетителей и времени пребывания их на пробной площади;
  
• 
  трансектный метод предназначен для выделения стадий рекреационной дигрессии в зависимости от отношения вытоптанной до минерального горизонта поверхности напочвенного покрова к общей площади обследуемого участка; методика исследования стадии перерождения леса (по Н.С. Казанской)[4] (Приложение 3); методика оценки рекреационной дигрессии лесных сообществ по пятибалльной шкале (по Е.Г. Мозолевской)[8] (Приложение 4); методика геоботанических описания по стандартным бланкам [1,10]: на участке соснового бора нарушенного фитоценоза и участке, подверженного меньшему влиянию человека с целью изучения степени изменения лесных фитоценозов.
  
• 
  метод анализа результатов исследования дал возможность сделать выводы и определить дальнейшее направление работы.
  

Для сравнения оценки рекреационной нагрузки на различных участках соснового бора были заложены два участка с предположительно различной степенью влияния рекреационной нагрузки. [1,10] Стадии перерождения леса, стадии дигрессии, визуальное исследование мест отдыха, тропиночная сеть изучались на пробных площадках (трансектах) размером 300Х100м. Участки для геоботанического описания внутри данных площадок были выбраны размером 100Х25м, площадью 0,25 га.

Эталонное насаждение, расположенно на левом берегу реки Мошляйки, Это искусственное насаждение является памятником природы Киселевские посадки, площадью 15 га. Представляет собой прибрежное сосновое насадение. С северной стороны насаждение ограничено рекой Мошляйкой, с южной и западной улицами села Тулиновка, а с восточной переодит в лесной массив. Основная лесообразующая порода бора – сосна обыкновенная, в возрасте 100- 130 лет.

Для сравнения состояния лесного фитоценоза был взят участок №2: сосновый бор, расположенный к востоку от первого участка, на расстоянии 500 м, не подверженный значительной антропогенной нагрузке.

3.3 Результаты социологического опроса

Нами было опрошено 100 человек в возрасте от 12 до 60 лет жители села Тулиновки. 100 % из всего числа опрошенных бывают на берегу реки Мошляйка, из них: 78% - раз в неделю, 9% раз в месяц, и несколько раз в год – 13%.

На вопрос: «С какой целью Вы посещаете сосновые насаждения на берегу реки Мошляйка?» 80% опрошенных ответили – для прогулки, 5 % - для пикника, 15% - за родниковой водой.

56 % респондентов ответили, что им приходилось в бору разводить костёр, причём 30 % из них разводили костёр на старом кострище, 14 % в случайно выбранном месте. Причём, 98 % из разжигающих костры утверждают, что соблюдают правила пожарной безопасности, и 2 % не знакомы с ними.

Опрошенными были высказаны следующие предложения по обустройству насаждений:

1. 
   ограничить въезд автотранспорта на территорию,
   
2. 
   оборудовать детские площадки.
   
3. 
   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.
   

Мусор за отдыхающими ежегодно убирают только обучающиеся филиала МБОУ «Новолядинская СОШ» в с. Тулиновка.

Проводилось с помощью регистрационно-измерительного метода 15.06.16г., 26.09.16г., 15.10.16г. При исследовании отмечалось количество отдыхающих, обилие мусора, (по шкале И.Н.Рыжова) количество кострищ.

Для визуального исследования были выбраны два участка:

Участок №1 - одно из самых посещаемых мест отдыха. Здесь находится пляж села Тулиновки, поэтому здесь больше всего отдыхающих, а значит, этот участок должен испытывать большую антропогенную нагрузку. Участок №2 посещают, в основном, с целью прогулки или для набора воды.

Таблица 1

Результаты визуального обследования. Участок №1

Таблица 2

Результаты визуального обследования. Участок №2

Показатель	15.06.16 (суббота, 14:00)	26.09.16 (четверг, 11:00)	15.10.16. (суббота, 16:00)
Количество отдыхающих	2 человека	1 человек	0 человек
Обилие мусора	2 балла	2 балла	2 балла
Количество кострищ	2	2	3

Выводы: т.о, главным негативным последствием массовой рекреации на первом участке является замусоренность.

Рядом с кострищами, где посетители обычно готовят и принимают пищу, а также в местах, расположенных в непосредственной близости от них, было обнаружено много мусора, причём в июне обилие мусора на территориях, активно посещаемых отдыхающими, оценивалось в 5 баллов, сказался активный отдых.

Нами было обнаружено большое количество кострищ на первом участке, причем количество кострищ с мая по сентябрь возрастает.

При определении степени перерождения леса на исследуемых участках использовалась методика, предложенная Н.С. Казанской [4] (Казанская, 1970г.) которая выделяет пять стадий перерождения леса, вызванного деятельностью человека. (Приложение 3)

Таблица 3

Сравнительная характеристика исследуемых участков при определении степени перерождения леса

Методика оценки рекреационной дигрессии лесных сообществ по пятибалльной шкале (по Е.Г. Мозолевской) [8] (Приложение 4) показала, что, на участке №1 образуется густая сеть тропинок; олуговело 40-60% напочвенного покрова, растения лесных видов сохраняются, главным образом, у стволов деревьев, где движение затруднено; подлесок отсутствует, благонадежный подрост отсутствует, лесная подстилка встречается лишь отдельными пятнами, что соответствует 4 стадии дигрессии. На участке №2 площадь троп не превышает 10% поверхности почвы, в составе живого напочвенного покрова появляются светолюбивые растения, возобновление леса слабое. Эти показатели характерны для второй стадии дигрессии леса.

В летний период было проведено геоботаническое описание двух исследуемых участков по стандартным геоботаническим бланкам

Результаты геоботанического описания представлены в следующей таблице

Таблица 4

Сравнительная характеристика геоботанического описания:

Параметры для сравнения	Участок №1	Участок №2
Тип леса	Сосняк мшистый	Сосняк мшистый
Число встречаемых видов растений	19	21
Особенности подлеска	отсутствует	Состояние хорошее,
Особенности возобновления	Всходы отсутствуют	Число всходов незначительное
Синантропные виды	Подорожник большой, пастушья сумка, крапива двудомная, марь белая, чистотел	-
Редкие виды	-	Зимолю́бка зо́нтичная Chimáphila umbelláta

Вывод: Повышенная рекреационная нагрузка способствует изменению видового состава исследуемого участка №1, о чем свидетельствуют отсутствие естественного возобновления леса: всходы отсутствуют. На данном участке наблюдается процесс «залуживания», появляются виды, не характерные для соснового леса: подорожник большой, пастушья сумка, крапива двудомная, марь белая (растения - рудералы). Для участка №2 характерны растения данного биогеоценоза, также здесь встречаются редкие растения Зимолю́бка зо́нтичная Chimáphila umbelláta. а также представитель реликтового вида Можжеве́льник обыкнове́нный Juníperus commúni

По итогам исследования нами было:

• 
  изучено 10 литературных источников, из которых выяснено, что чрезмерная рекреационная нагрузка на биогеоценозы вызывает ухудшение качественного состояния леса, в некоторых случаях его полную необратимую естественным путем - дигрессию;
  
• 
  проведен социологический опрос местного населения;
  
• 
  определено географическое положение исследуемого биогеоценоза;
  

• 
  в ходе визуального исследования определены стадии перерождения и дигрессии исследуемых участков соснового бора: на участке №1 - 4 стадия; а участке № - 2 стадия. Исследуемый участок №1 соснового бора испытывает больший ущерб от рекреационного воздействия, о чем свидетельствуют стадии перерождения леса - 4, что может привести к необратимым изменениям в биогеоценозе.
  
• 
  Изучена методика геоботанического описания по стандартным бланкам, по которой проведено исследование двух изучаемых участков.
  

исследуемая территория является «неорганизованной» рекреационной зоной, которую посещает много людей, особенно в летнее время, нагрузка на лес может достигать более 50 человек на гектар;

общая площадь тропинок и вытоптанных участков составляет 1560 кв.м, что составляет 8,2% от общей площади изучаемой территории;

обнаружено162повреждённыесосны;

данная территория находится в неудовлетворительном состоянии и нуждается в специальных мерах охраны и упорядочивании рекреационной нагрузки.

При анализе проведенных исследований гипотеза, поставленная в работе, полностью подтвердилась, т.е. рекреационная нагрузка как существенный антропогенный фактор вызывает ряд направленных изменений в структуре исследуемого лесного фитоценоза.

Очистка леса от бытового мусора и других видов загрязнения должна проводиться не только школьниками, но и взрослыми. Можно привлечь безработных города.

Работникам ТОГКУ «Горельское лесничество» проводить разъяснительную работу среди отдыхающих.

Обратиться в сельский совет для размещения на данной территории контейнеров для мусора и периодически проводить их очистку.

Обратиться к работникам ТОГАУ «Горельский лесхоз» о необходимости размещения аншлагов с агитационным материалом.

Дальнейшее направление работы

В период 2016-2017г.г. эскизы агитационного материала для размещения на исследуемом участке.

Собрать необходимую документацию по созданию экологической тропы.

Список использованной библиографии

1. 
   Ашихмина, Т.Я. Школьный экологический мониторинг [текст]/Т.Я.Ашихмина. – М.: Академический проект, 2005.
   
2. 
   Большаков, Н. М. Рекреационное природопользование [Текст] / Н. М. Большаков. - Сыктывкар, 2006 – С.310.
   
3. 
   Дыренков, С. А. Выделение основной стадии рекреационной деградации пригородных лесов [Текст] / С. А. Дыренков, С. Н. Савицкая // Тез. докл. к 3-й Всесоюз. конф. по дендроклиматологии. — Архангельск, 1978. — С. 163—164.
   
4. 
   Казанская, Н. С. Рекреационные леса [Текст] / Н. С. Казанская, В. В. Ланина, Н. Н. Морфенин. — М., 1970.
   
5. 
   Крылова А.А. Исследование устойчивости лесных фитоценозов при массовой рекреации в учреждениях отдыха Республики Марий Эл/ А.А. Крылова, В.А. Закамский //Пути рационального воспроизводства, использования и охраны лесных экосистем в зоне хвойно-широколиственных лесов. Сб. науч. чтений, посв. 70-тилетию Засл. лесовода России, д. с-х наук, проф. Аглиуллина Ф.В.- Чебоксары, 2005.- С. 281-286/
   
6. 
   Кусков А.С., Голубева В. Л., Одинцова Т.Н., Рекреационная география [текст] / Кусков А.С., Голубева В. Л., Одинцова Т.Н. - М.: Флинта; МПСИ, 2005.-536стр.
   
7. 
   Лапкина, Н.Я. Практические работы по топографии и картографии[текст]/Н.Я.Лапкина. – М.: Просвещение, 1971. – 193с.
   
8. 
   Мозолевская Е.Г. Мониторинг состояния лесных и городских экосистем. – М.: МГУЛ, 2004 – С.108-123.
   
9. 
   Лукьянов В.М. О предельно допустимых рекреационных нагрузках в лесах зеленых зон Нечерноземья. Лесное хоз-во, N 7, 1986.
   

1. 
   http://ru.wikipedia.org/wiki
   

Схема 1.

рекреационной деградации леса (по С.А. Дыренкову)

Приложение 2.

Анкета

1. 
   Бываете ли вы в районе эталонных насаждений на левом берегу реки Мошляйки
   
2. 
   Как часто?
   
3. 
   С какой целью вы там бываете?
   
4. 
   Что можете сказать об экологическом состоянии данного насаждения
   
5. 
   Разводите ли Вы здесь костры? Где?
   
6. 
   Знакомы ли Вам правила пожарной безопасности?
   
7. 
   Как вы считаете, почему так много мусора в данном районе, и что можно предпринять, чтобы мусора стало меньше?
   

Приложение 3

Таблица 1

Таблица 2

Приложение 5

Рис.1

Рис.2

Рис.3