XVI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке. Летняя площадка 2022

Исследование свойств почвы побережья острова Русского

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Любич М.Е. 1

---

1МБОУ СОШ 6

Симакова Н.Б. 1

---

1МБОУ СОШ 6

Работа в формате PDF

861.3 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Острова всегда отличаются особой привлекательностью для рекреантов. По своему рекреационному потенциалу острова залива Петра Великого представляют собой объекты не только регионального и национального значения, но не уступают в сравнительном аспекте рекреационным островным центрам высокого мирового ранга и могут быть объектами международного туризма и привлечения иностранных инвесторов. Это дает возможность создания уникального рекреационного комплекса. Перспективы развития островных территорий могут быть реализованы с учетом первоначально оценки стартовых природных условий для развития рекреации и определения развития наиболее перспективных видов туризма.

Остров Русский ближайший к Владивостоку и доступный в настоящее время благодаря развитию различных транспортных путей. Здесь сосредоточены памятники древней, средневековой и новейшей истории, удобные глубокие бухты, протяженные пляжи. Поэтому с 2012 года данная территория выступила одной из крупнейших строительных площадок туристических объектов. Немалая часть территории острова благоприятна для рекреационного использования и не требует для этого больших капитальных вложений и проведения значительных инженерно-строительных мероприятий. На Русском острове существуют развитая дорожная сеть, линии электропередачи и другие инженерно-технические коммуникации, которые предполагается задействовать в ходе создания и эксплуатации рекреационной системы. В той или иной мере сохранились казарменные здания и иные сооружения, которые могут быть использованы для целей рекреации.

Это даёт возможность создания уникального рекреационного комплекса Русского острова, включающего исторические фортификационные сооружения, хорошо сохранившиеся островные экосистемы с интересными памятниками. Остров должен стать одним из привлекательнейших комплексных объектов для познавательного туризма и весьма разнообразной рекреационной деятельности, но все же данная работа должна природоохранной.

Объект: образец почвы о. Русский

Предмет: свойства микроорганизмы образца почвы о. Русский

Цель: изучить распределения микробной биомассы по горизонтальному профилю почвы острова Русский для оценки сравнительной значимости факторов, влияющих на этот показатель.

Основные задачи:

1. Учет численности и биомассы основных групп микроорганизмов по горизонтальному профилю почвы о. Русский и установление влияния на нее физико-химических и экологических факторов острова.

2. Изучение корреляции между биомассой микроорганизмов в различных почвенных горизонтах о. Русский и определение их степени жизнеспособности.

3. Изучение значимости пространственного и временного факторов и выявление корреляции между различными параметрами, характеризующими состояние микробного комплекса.

4. Оценка периодичности колебаний численности почвенных микроорганизмов.

5. Разработать рекомендации по ландшафтному дизайну островных территорий и рекреационному строительству.

Гипотеза: Учет микробиологической активности почвенных горизонтов о. Русский позволяет осуществить эффективную работу по воссозданию рекреационных зон, ландшафтному благоустройству территории Приморского океанариума и объяснении истории формирования почв на материнских породах.

Методы исследования: наблюдение, эксперимент, измерение, обобщение, сравнение.

База исследования: МБОУ СОШ № 6 п. Новый Надеждинского района.

Глава 1. Теоретическая часть

Остров Русский как одно из уникальных рекреационных мест страны

Остров Русский очень удобен для продолжительного отдыха и длительных экологических маршрутов с осмотром береговой полосы, рододендроновых дубняков, грабово-лиановых широколиственных лесов, эфемероидной флоры, а также рисового побережья с типичным мелко форменным рельефом. Особый интерес для научного туризма, по мнению д.б.н. Б.И. Семкина, представляют прилагунные экосистемы.

В связи со снятием статуса военного городка остров Русский стал открытым для рекреационного использования. Рекреация и туризм составляют повсюду в мире высокодоходную статью бюджета; доходы от туризма и рекреации по Приморью уже сегодня занимают четвёртое-пятое место в краевом бюджете. Развитие рекреации способно обеспечить занятость местного населения, среди которого на Русском острове за последние годы существенно выросла безработица. Прежний закрытый режим острова и природоохранная деятельность военного лесничества обеспечили сохранность ценнейших островных биогеоценозов и ряда памятников природы. Территория острова более чем наполовину покрыта лесами, представляющими природный комплекс с ценными, высоко декоративными растительными сообществами, состоящими из деревьев, лиан и травянистых растений, многие из которых занесены в Красную книгу.

Остров Русский с конца XIX века выполнял функцию острова-крепости, прикрывающего морские ворота Владивостока. Уникальное достояние острова - сохранившиеся в хорошем состоянии фортификационные сооружения, возведённые в 1888-1916 годах в составе Владивостокской крепости. По мнению специалистов, в частности В.А. Обертаса, на базе сооружений Владивостокской крепости должен быть создан культурно-исторический пояс. Помимо собственно фортификационных сооружений, на Русском острове сохранились казармы царского и советского периодов, также представляющие немалую архитектурно-историческую ценность - например, здания казарм в стиле модерн начала века.

По своему рекреационному потенциалу о. Русский представляет собой объект не только регионального и национального значения, но не уступает в сравнительном аспекте рекреационным островным центрам высокого мирового ранга и может стать объектом международного туризма и привлечения иностранных инвесторов. Это даёт возможность создания уникального рекреационного комплекса Русского острова, включающего исторические фортификационные сооружения, хорошо сохранившиеся островные экосистемы с интересными памятниками природы и морскими пляжами. Для прокладки туристических и экскурсионных маршрутов и основных транспортных связей использован пофакторный анализ. Немалая часть территории острова благоприятна для рекреационного использования и не требует для этого больших капитальных вложений. На Русском острове существуют развитая дорожная сеть, линии электропередачи и другие инженерно-технические коммуникации, которые предполагается задействовать в ходе создания и эксплуатации рекреационной системы. В той или иной мере сохранились казарменные здания и иные сооружения, которые могут быть использованы для целей рекреации. Скорейшим и наиболее доступным способом получения первичного оборотного капитала могут служить экскурсии одного дня. На последующем этапе проводится восстановление зданий казарм для более длительного летнего и зимнего отдыха рекреантов, в результате чего появляются средства на строительство информационно-туристического центра близ посёлка Подножье. Место строительства выбрано с учётом сложившейся системы транспортных прибрежных сообщений. Остров Русский, административно входящий в состав Фрунзенского района города Владивостока, связан с городом главным образом паромным сообщением, осуществляемым от городского вокзала прибрежных сообщений до причала посёлка Подножье, либо через искусственный канал, отделяющий остров Елены от основной части Русского острова, либо в обход острова Елены.

Значительная часть территории острова с высоким рекреационным потенциалом должна быть исключена из любого хозяйственного использования. Помимо информационно-туристического центра в посёлке Подножье рекомендуется выделить в качестве территорий планируемых центров рекреации остров Елены, бухты Аякс, Воевода, Рында, остров Шкота, мыс Вятлина, мыс Каразина, а также бухты юго-западного побережья острова. Проведённый анализ выявил в качестве наиболее комфортных для летней рекреации на побережье закрытые мелководные бухты на западных берегах бухты Новик, на южных берегах острова Елены и полуострова Кондратенко. В местах, защищённых рельефом от зимнего муссона, становится привлекательной зимняя рекреация; лучшие места для подлёдной рыбалки - бухты Новик, Парис и Воевода. Осуществленное по трём основным факторам районирование острова с учётом характеристик рельефа, микроклимата, а также визуальных пространств позволяет выделить маршруты автобусных, пеших, конных и морских экскурсий (Гуремина, 2000).

При экологических экскурсиях проводится осмотр ценных в научном и эстетическом аспекте ландшафтов и памятников природы - геологических, ботанических. Предлагаются экскурсии вдоль побережья на катере в сопровождении гида-эколога и акванавта с демонстрацией морских животных; разрешена рыбалка удочками, предоставляются рыболовные снасти. Ещё большие возможности открывает плавание с аквалангом. Пешие экскурсии по экологической тропе познакомят с уникальной островной флорой, красивыми и редкими растениями, занесёнными в Красную книгу. Осмотрев геологические памятники природы, можно проследить историю образования острова, увидеть окаменевшие остатки древних морских обитателей.

Перспективы развития островных территорий могут быть реализованы в рамках единой рекреационно-туристской системы с общим муниципальным управлением, с развитой опорной сетью рекреационных центров и специализированных рекреационно-туристских комплексов.

Так, для крупных островов, где имеются необходимые условия строительства туристско-рекреационных центров и специализированных комплексов, могут быть выделены следующие функциональные зоны:

• - административно-хозяйственная с парковым типом ландшафта;

• - активного массового отдыха с парковым типом ландшафта;

• - аграрная (агроландшафты);

• - зона туристско-оздоровительных видов отдыха (лесопарковый тип ландшафта);

• - акваториальная зона водного туризма, потребительской рекреации и

марикультуры (с регулируемым режимом природопользования);

• - резервная (строго охраняемый режим природопользования):

• - заповедная (девственные ландшафты).

По мере развития рекреационной структуры и видов рекреаций на Русском острове необходима их постоянная корректировка в соответствии с конкретной экономической ситуацией и изменяющимися потребностями. Поэтому лишь кратко перечислим возможные виды рекреационной деятельности (спортивно-оздоровительной, познавательной и связанной с промыслом) на Русском острове:

1. летом - купание; подводное плавание; летний лов рыбы; подводная охота, сбор моллюсков (на плантациях марикультуры); прогулки на катерах и яхтах; сбор грибов и других дикоросов (на плантациях); сбор ботанических коллекций; соревнования по гребле; гольф; велосипедный туризм; планерный спорт, дельтапланеризм, виндсерфинг; катание на водных лыжах;

2. зимой - подлёдный лов рыбы; лыжные прогулки; катания на буерах;

3. круглогодично - знакомство с памятниками истории и архитектуры; осмотр эстетически ценных ландшафтов; пеший туризм; автотуризм; конные прогулки; вертолетные экскурсии; соревнования рыбаков; спортивная стрельба; военно-спортивные игры; скалолазание.

Следует подчеркнуть, что развитие рекреационной структуры острова Русский не может рассматриваться в отрыве от рекреационных возможностей и потребностей Владивостока, Приморского края, Дальневосточного региона и даже всей страны.

Проблемы ландшафта дизайна территорий Приморского океанариума

Экологической оценке могут подлежать геосистемы различного уровня, но особый интерес с экологической точки зрения представляет собственно ландшафт, в котором воплощается единство зональных, секторных, высотно-ярусных и азональных условий природной среды. Ландшафт можно рассматривать как геосистему, «хозяином» которой является проживающее на его территории население.

По мнению А.Г. Исаченко (1998) для оценки экопотенциала ландшафта используется показатель биологической активности климата, дающий наиболее интегральное представление о тепло- и влагообеспеченности:

ТК = Т * К,

где Т - сумма активных температур воздуха (в сотнях градусов Цельсия),

К - коэффициент увлажнения.

Острова залива Петра Великого входят в суббореальную гумидную зону притихоокеанических ландшафтов (Исаченко, 1985). Положение на восточной окраине континента, муссонный режим тепла и увлажнения, а также длительное развитие, не прерывавшееся материковыми оледенениями в плейстоцене, определяют отличия этих ландшафтов от их европейских аналогов. Из-за охлаждающего влияния тихоокеанского воздуха границы зоны здесь значительно сдвинуты на юг (до 36-37°с.ш.), хотя вследствие более низкоширотного положения величина суммарной солнечной радиации возрастает до 115-120 ккал/см2*год (Исаченко, Шляпников, 1989). Величина годового радиационного баланса составляет 40-50 ккал/см2 в год. Лето довольно теплое. Суммы активных температур колеблются, но достаточно высоки в южных приокеанических секторах. Зима мягкая, т.к. сказывается смягчающее влияние океана.

Эти ландшафты отличаются богатым органическим миром. Многие представители сохранились с неогена, т.к. здесь не было покровных оледенений и резких похолоданий в плейстоцене. Величина годового радиационного баланса того же порядка, что и на западе. Лето несколько теплее. В южных приокеанических районах суммы активных температур выше, чем в европейской суббореальной лесной зоне. Зима много суровее, поэтому усиливается континентальность климата. В прибрежных районах сказывается смягчающее влияние океана, но оно быстро угасает к западу. Как и в подтайге, здесь достаточно четко различаются два секторных варианта ландшафтов - островной (куда входят острова залива Петра Великого) и материковый.

Запасы биомассы широколиственных и горных смешанных лесов Дальнего Востока составляют 300--500 т/га, в том числе зеленой массы - соответственно 4-6 и 15-20 т/га. За год хвойно-широколиственные леса продуцируют 15-16 т/га фитомассы. Для биогенного круговорота характерны те же особенности, что и в европейских лесах, однако здесь резче выражена сезонная контрастность. Длительное и глубокое зимнее промерзание почвы чередуется с периодами высокой биологической активности, внутрипочвенного выветривания, накопления вторичных глинных минералов, вымывания растворимых солей. При хорошем дренаже и на более легких материнских породах под широколиственными и хвойно-широколиственными лесами формируются бурые лесные почвы. Реакция их слабокислая (рН=5,5 - 6,5), они насыщены основаниями, гумусность верхнего горизонта - 6-8%. Подзолистый процесс развит в горах, выше 800-1000 м, под хвойными лесами, и отчасти на плоских равнинах, для которых более характерно оглеение и заболачивание (Геремина, 2004).

Реки покрыты льдом с ноября-декабря по март-апрель. Весна начинается со второй декады марта и распространяется с юга на север и запад. Снег сходит во второй декаде апреля. В конце марта - начале апреля, когда тают горные снега, на реках наступает весеннее половодье. В последней декаде мая оно заканчивается, и уровень воды в реках спадает. На равнинах материковой части маломощный снежный покров в основном испаряется. Во второй половине апреля суточная температура переходит через +5°, и возобновляется вегетация трав. После окончания заморозков в воздухе и перехода температуры через +10°С начинает вегетировать древесная растительность.

По запасам тепла, продолжительности и соотношению комфортного и дискомфортного периодов и другим признакам эти ландшафты достаточно разнообразны, но в целом для них характерна довольно высокая величина ТК близкое к оптимуму соотношение тепла и влаги, наиболее благоприятные условия для труда, отдыха и лечения на открытом воздухе. Наше Южное Приморье обладает удачным сочетанием курортных ресурсов (климатотерапия, морские купания). Что касается медико-географической ситуации, то для этих территорий характерен высокий риск заражения клещевым и японским энцефалитом.

Современные ландшафты островов за последнее столетие сильно преобразованы человеком. Вырублено большое количество лесов во второй половине XX века (Урусов, 1993). Это во многом повлияло на гидрологический режим и состояние почвенно-растительного покрова. Побережье островов большей частью представляет собой пляжные обрывистые полосы, чередующиеся выходами скальных пород, крутыми обрывистыми берегами и песчаными пляжами.

Под влиянием теплого влажного морского климата летом и очень холодной зимой на островах сформировались очень своеобразные ландшафты. Сильная расчлененность рельефа, различная крутизна склонов и их направление, ширина и простирание долин, близость моря, потоки теплого влажного морского воздуха, различные почвы создают на небольших пространствах разнообразные условия местообитания.

Значительная часть растительных ассоциаций представлена видами и формами, которые в естественных состояниях не встречаются. Влияние климата и почвы усугубляется деятельностью человека и в результате создаются очень пестрые разнообразные насаждения. В 1863 г. одни из первых исследователей этих мест А.Ф. Будищев и Н.М. Пржевальский писали о том, что острова (о. Русский и ближайшие о-ва Рейнеке, Попова и др.) были сплошь покрыты пихтовыми и кедровыми широколиственными лесами. В настоящее время хвойных лесов на островах нет, т.е. они хищнически вырубались и постепенно сменялись широколиственными и лиственными лесами, а последние, в результате пожаров, переходили в более устойчивые производные типы - дубняки.

Быстро происходит смена хвойно-широколиственных лесов различными лиственными породами и особенно дубняками и липами амурской и маньчжурской в смеси с кленами шелковистыми (кленово-липовые леса), а в долинах рек - ясенями и орехами маньчжурским, ильмом долинным, маакией амурской, сиренью амурской.

Еще в военное и послевоенное время лес на островах интенсивно вырубался на дрова и только объявление островов Русского и Попова закрытыми зонами и активная работа островных лесничеств спасли леса пригородной зоны г. Владивостока от полного уничтожения. Средний возраст островных лесонасаждений составляет 75-80 лет. Более взрослые деревья встречаются только близ жилья в пос. Cтарка (о-в Попова) и в поселках на о-ве Русском. По свидетельству очевидцев еще в середине прошлого века (1860-е годы) на о-ве Русском произрастали богатые хвойно-широколиственные леса с кедром корейским и пихтой цельнолистной корабельного качества, которые шли на ремонт судов и строительство жилья у первых жителей форта Владивосток. Сейчас пихта и кедр на островах Русском и Попова существуют только в посадках. Основной морфологической единицей выделения ландшафта приняты урочища и подурочища. При выделении урочищ основными определяющими факторами принимались рельеф, почвы, растительность.

Глава 2. Практическая часть

2.1 Формирование почвы на о. Русский и отбор почвенных образцов

Распределение аллювиально-речных и аллювиально-озерных отложений на островах залива Петра Великого очень ограничено, исключение составляют пониженные элементы рельефа крупных островов, заполненные мелкодисперным материалом, где их мощность колеблется от 0,5 до нескольких метров. Современные аллювиальные отложения характерны для бассейнов мелких рек и ручьев, протекающих по территории островов, но они имеют небольшое распространение. Островные почвы формируются преимущественно на элювии или элюво-делювии горных пород, выходящих на дневную поверхность.

Большинство почв острова Русский (до 50%) формируется на корах выветривания познепермских гранитов и гранодиоратов, преимущественно кислого состава. Почвы являются частью зоны хвойно-широколиственных лесов, входящей в Восточную буроземно-лесную почвенную область. Само название почвенной области свидетельствует о широком распространении здесь бурых лесных почв, в основе формирования которых лежит буроземообразовательный процесс. Островное почвообразование, по сравнению с материковым, имеет определенное отличие, которое находит отражение в морфологии, физико-химических свойствах и генезисе этих почв (Ивлев, Прозоров, 1973).

Взаимоотношение континента и океана накладывает отпечаток на общую направленность почвообразования и обусловливают формирование своеобразной макроструктуры почвенного покрова в пределах отдельных групп экосистем. Основными компонентами почвенного покрова о. Русский являются бурые лесные, темно-бурые иллювиально-гумусовые, желто-бурые, примитивные песчаные почвы морских побережий и лугово-болотные почвы депрессий.

Маршрутные исследования восточного побережья о. Русский свидетельствуют, что на нем основным компонентом почвенного покрова являются бурые лесные почвы и антропогенно-производные почвы.

Бурые лесные почвы формируются на элювии, элюво-делювии песчаников под изреженными дубовыми лесами (высота древостоя 8 - 10 м, диаметр 11 - 22 см) с леспедециево-лещиновым кустарниковым ярусом и напочвенным покровом из лесного разнотравья (проективное покрытие 30-45%) (Пшеничников, Голов, 1997). Для почв характерен сильнощебнистый, маломощный (40-50 см) профиль, включающий подстилку мощностью 2- 4 см; аккумулятивно-гумусовый горизонт А1А2 (0 - 15 см) с явно выраженными признаками оподзоливания; иллювиальный горизонт В мощностью 15 - 20 см, серовато-бурого цвета, сменяющийся горизонтом ВС, представленным элювием, делювием песчаника с небольшим количеством мелкозема.

Высокая щебнистость и хорошая оструктуренность почвенной массы обусловливает благоприятные условия для элюво-делювиальной дифференциации ила, физической глины, что определяет повышенную оглиненность средней части профиля. Почвы формируются в условиях сильнокислой реакции среды, наиболее низкие значения приурочены к средней части профиля. Они выделяются невысокой гумусированностью не только горизонта А1А2 (8 - 9%), но и подгумусовых горизонтов (2,0 - 2,4%), что видимо является следствием периодической пирогенной минерализации опада и подстилки и быстрым выносом ее продуктов ливневыми осадками. Для почв характерен гуматно-фульватный состав гумуса и довольно высокое содержание черных гуминовых кислот,составляющих 50-60 % от содержания бурых гуминовых кислот, большей частью осаждающихся в аккумулятивно-гумусовом горизонте (Пшеничникова, Пшеничников, 1997).

Наряду с бурыми лесными оподзоленными почвами на о. Русском под лещиновыми зарослями формируются своеобразные буроземы, которые можно рассматривать как темно-бурые иллювиально-гумусовые почвы. В профиле этих почв под подстилкой выделяется темно-серый до черного аккумулятивно-гумусовый горизонт А1 мощностью 8 - 10 см, который переходит в подгумусовый иллювиальный горизонт с явно выраженной потечностью и иллювиированием гумуса, о чем свидетельствует языковатый характер перехода этого горизонта в нижележащую часть профиля и повышенная гумусированность по местам повышенной щебностисти и ходам корней и его буроватого цвета. Мощность этого горизонта составляет 10-13 см. Нижележащий горизонт ВС сильнощебнистый, серовато-бурого цвета.

Воздействие туризма на почвенный покров может иметь различный характер. Удаление или перемещение верхнего слоя почвы является, как правило, следствием поверхностной деятельности. Осыпи, оползни и смыв почвы связано с пешими прогулками туристов. Небольшие осыпи можно наблюдать на террасовых склонах холмов. Более разрушительное воздействие на почву оказывают туристы, передвигающиеся вниз или вверх по склону. Восстановить почвы и предотвратить их дальнейшее разрушение возможно только в том случае, если туристы будут пользоваться тропинками. Повреждения почвы, связанные с «распылением» растительной подстилки, происходят обычно на тропинках и дорогах. Исчезновение растительной подстилки из-за фрагментации (распада на части и последующей эрозии и выщелачивания) обычно происходит на ранних стадиях образования тропинок и дорог. Размельченная лиственная подстилка разносится ветром, усугубляя эффект от вытаптывания. Продолжительное разрушение лиственной подстилки губительно для экосистем, так как при этом снижается количество азота в почве. Кроме того, погибают микроорганизмы, обеспечивающие его образование и круговорот. Уплотнение почвы обычно связано с ее утрамбовкой. Такой процесс наблюдается вдоль берегов озер, на тропинках и дорогах. Уплотнение оказывает отрицательное воздействие на способность почвы восстанавливать свой растительный покров, так как повреждаются корни растений. Следствием уплотнения также является нарушение дренажа (которое вызывает смыв почвы и эрозию), затрудняется доступ влаги и воздуха к корням растений и почвенным организмам (что ведет к сокращению их популяций к гибели растений), уменьшается количество пор в почве (что приводит к сокращению популяций более крупных почвенных животных).

Существующей информации о процессе уплотнения почвы часто не бывает достаточно для того, чтобы определить результаты воздействия различных типов и интенсивности. Но хорошо известно, что на плотных, утрамбованных почвах увеличивается поверхностный сток. Кроме того, развиваются глеевые процессы, повреждаются корни растений, что затрудняет восстановление растительного покрова. На изменение поверхностного стока также влияют особенности земной поверхности (например, тип растительности), крутизна склона, тип почвы, первоначальные дренажные условия. Наиболее вероятным следствием изменения поверхностного стока является эрозия. Но сама рекреационная деятельность не является непосредственной эрозионной силой, она лишь создает условия, способствующие разрушительному воздействию ветра, воды и т.д. Наиболее распространенными результатами воздействия рекреации, содействующими эрозии, являются сокращение растительного покрова и уплотнение почвы, которые связаны между собой, и обычно наблюдаются одновременно. Это связано я большим количеством посетителей, неправильным управлением, отсутствием у туристов заботы о состоянии окружающей среды.

Эвтрофикация (обогащение почвы органическими веществами) как правило, связана с органическим мусором, оставленным туристами (главным образом с пищей). Воздействие, оказываемое туризмом на живые организмы, до конца не изучено, но оно обычно связывается с процессами, уплотнения и эвтрофикации почв (Донилина, 1999).

Достижение сотрудничества, возможное только при организации туризма и природоохранной деятельности таким образом, чтобы они получали выгоды от взаимодействия. С точки зрения экологов это означает, что природные богатства (в т.ч. и рекреационные ресурсы) сохраняют свои первоначальные качества и количество. При этом постоянно увеличивается поток туристов, использующих их в физических, научных и образовательных целях, получающих от них эстетическое наслаждение. Кроме того, такое взаимодействие имеет большие экономические преимущества. Такая взаимная поддержка туризма и природоохранной деятельности должна способствовать осознанию обществом того факта, что сохранение природы является существенным условием улучшения уровня жизни.

Острова всегда отличаются особой привлекательностью для рекреантов. По своему рекреационному потенциалу острова залива Петра Великого представляют собой объекты не только регионального и национального значения, но не уступают в сравнительном аспекте рекреационным островным центрам высокого мирового ранга и могут быть объектами международного туризма и привлечения иностранных инвесторов. Это дает возможность создания уникального рекреационного комплекса. Перспективы развития островных территорий могут быть реализованы в рамках единой рекреационно-туристской системы с общим муниципальным управлением, с развитой опорной сетью рекреационных центров и специализированных рекреационно-туристских комплексов. Поэтому первоначально необходимо провести оценку стартовых природных условий для развития рекреации и определить развитие наиболее перспективных видов туризма.

Ближайший к Владивостоку архипелаг Императрицы Евгении включает в себя крупные острова: Русский, Попова, Рейнеке, Рикорда и ряд мелких. Здесь сосредоточены памятники древней, средневековой и новейшей истории, удобные глубокие бухты, протяженные пляжи. Строительство главных рекреационных объектов целесообразно именно здесь (Урусов, 1993).

В целях рекреации и с учетом фактора рекреационной дигрессии рекомендуется использовать только раннее освоенные территории, что позволит максимально сберечь земли, сохранившиеся в естественном состоянии. Из рекреационного пользования в той или иной степени следует изъять величины следующих категорий земель: болота, скальные обрывы, большинство лесного фонда. Таким образом, суммарный результат рекреационной емкости будет составлять около 9 тыс. человек.

Немалая часть территории острова благоприятна для рекреационного использования и не требует для этого больших капитальных вложений и проведения значительных инженерно-строительных мероприятий. На Русском острове существуют развитая дорожная сеть, линии электропередачи и другие инженерно-технические коммуникации, которые предполагается задействовать в ходе создания и эксплуатации рекреационной системы. В той или иной мере сохранились казарменные здания и иные сооружения, которые могут быть использованы для целей рекреации.

Это даёт возможность создания уникального рекреационного комплекса Русского острова, включающего исторические фортификационные сооружения, хорошо сохранившиеся островные экосистемы с интересными памятниками. Остров должен стать одним из привлекательнейших комплексных объектов для познавательного туризма и весьма разнообразной рекреационной деятельности.

Инструкция по поиску и отбору проб почвы:

1) Проанализируйте, в каких близлежащих для вас почвенных объектах

вероятнее всего встретить Azotobacter;

2) Заведите лабораторный журнал – тетрадь или блокнот, в котором вы

будете фиксировать все свои действия, связанные с «охотой». Грамотное

и регулярное заполнение лабораторного журнала – залог успешной

исследовательской работы;

3) Заложите почвенный разрез согласно правилам, описанным в разделе 4;

4) Сфотографируйте почвенный разрез

5) Сфотографируйте местность, в которой сделан почвенный разрез так,

чтобы были видны растительность и рельеф;

6) Присвойте разрезу номер, зафиксируйте его в журнале и укажите для

него место сбора, GPS-координаты (можно сделать с помощью карты в

телефоне) и опишите рельеф; Организаторыпрограммы могут выслать вам электронные версии специализированной

литературы по электронной почте, если вы направите запрос.

7) Зафиксируйте в журнале дату, в которую сделан разрез;

8) Возьмите пакет с zip-lock 180*250 мм и подпишите на нем перманентным

маркером ФИО человека (лидера команды или наставника), который

совершает отбор почвы, номер образца, дату, глубину отбора в

сантиметрах и краткое описание местности, в которой сделан разрез.

Пример надписи на пакете:

ВЕН-01, 01.09.2021, 5 см, сосновый лес.

9) Зафиксируйте расшифровку данных, указанных на пакете, в журнале;

ВЕН-01, 01.09.2021, 5 см, сосновый лес = Воронина Елена Николаевна,

номер образца 1, собран 01 сентября 2021 года, глубина 5 см, в сосновом

лесу.

10) Заполните почвой на не менее 2/3 объема пакета;

11) Сфотографируйте пакет с образцом так, чтобы все надписи на пакете

были видны;

12) Принесите пакет с почвой в кабинет;

13) Высыпьте содержимое пакета на белую бумагу или кальку (нельзя

использовать газету);

14) Разравняйте почву и уберите крупные включения (камни, корни,

травинки), измельчите крупные комочки пальцами;

15) Отложите 500 грамм почвы для дальнейших исследований;

16) Высушите почву на воздухе (в помещении);

Важно: процесс сушки следует осуществлять не на открытом солнце,

без ветра, не близко к нагревательным приборам и батареям. Почва

должна высохнуть за 2-3 дня.

17) После того, как почва полностью просохнет (комочки при надавливании

пальцами должны рассыпаться), перенесите её в чистый и сухой пакет.

Масса пакета с почвой должна быть не менее 300 грамм;

18) На пакет с сухим образцом почвы наклейте этикетку со кодом и плотно

закройте (для маркировки почвы предназначены этикетки 22ПХХХХ);

19) Создайте электронную таблицу и перенесите в неё следующие данные:

● код, указанный на этикетке;

● номер образца (с вашего пакета);

● дату забора образца;

● координаты места разреза; ● фотографии места разреза,

● фотографии местности;

● описание рельефа.

Внесенная в таблицу информация потребуется организаторам проекта

для проведения дальнейших исследований отобранных Вами образцов.

20) По мере выполнения исследований, заносите результаты исследования

почвы в таблицу (механический состав, кислотность, наличие

карбонатов, общее количество обрастаний на 4, 7 и 10 день посева и т.д.)

Таблица 1.

Сравнительная таблица свойств образцов

2.2 Изучение физико-химических свойств почвы на о. Русский

15.05.2022 г. было отобрано 4 образца почвы с глубинами 5 см, 10 см, 15 см, 20 см.

Почвенная вытяжка имеет рН=6, слабокислая.

Почва содержит 25 мг/мл нитратов.

При определении механического состава было выявлено, что почва является тяжелосуглинистой.

Исследование на наличие карбонатов показало, что их в почве нет.

Почвенное дыхание - 0,003256 г.

Способность бактерий к накоплению полимерных соединений отсутствует.

2.3 Изучение микробиоты почвенного горизонта на о. Русский

К микробам (микроорганизмам) относятся археи, грибы, протисты и, конечно же, бактерии. Большинство микробов состоят из одной клетки, а их размер составляет менее 0,1 мм. Микробы незаметны, но присутствуют во всех возможных средах: они ползают по дну океанических впадин, копошатся в снегах Антарктиды, заселяют почвы, парят высоко над нами вместе с облаками и, наконец, буквально кишат в нашем организме (количество клеток бактерий в человеческом теле в десятки раз превышает количество собственных клеток организма). Все микробы отличаются друг от друга по величине, форме, размерам, строению, подвижности, отношению к внешней среде (температуре, влажности и т. д.), характеру питания и дыхания. Для одних микробов (аэробов) необходим кислород, а для других (анаэробов) он не нужен.

Функции микробов в почвенной среде:

● превращение перегноя в минеральные вещества, которые способны поглощать корни растений;

● поглощение азота из воздуха с последующим синтезом азотных соединений, и, таким образом, обогащение почвы.

Бактерии являются прокариотами – одноклеточными организмами, которые не обладают оформленным клеточным ядром. Бактерии могут вести жизнедеятельность в широком диапазоне температур (как положительных, так и отрицательных), в кислой и щелочной среде (при рН от 0 до 10), при давлении до 1000 атмосфер. Бактерии обитают в почве, на дне озер и океанов и даже в соленых морях и на холодных вершинах гор. В Мертвом моры были обнаружены бактериальные организмы, которые способны функционировать в условиях экстремально соленой среды. Количество бактерий атмосфере коррелирует с запыленностью воздуха. Так, городская дождевая вода содержит гораздо больше бактерий, аналогичные дождевые стоки в сельской местности. Бактерии обладают микрометровыми размерами (1 микрометр = 10-6 метра): «толщина» одного организма находится в диапазоне 0,5–2,0 мкм, а длина – 1,0– 8,0 мкм. Бактериальные клетки имеют чрезвычайно разнообразную морфологию (форму и размер). Наиболее распространенными являются кокки (бактерии со сферическим строением), бациллы (палочки или цилиндры с закругленными концами), спириллы (жесткие спирали) и спирохеты (тонкие и гибкие волосовидные формы).

Азотфиксирующие бактерии. Азотфиксация — это процесс переведения молекулярного азота из атмосферы (N2) в восстановленную растворимую форму. Растворимые соединения азота доступны для усваивания растениями, а почва, насыщенная такими соединениями, считается более плодородной. Содержание и соотношение растворимых форм азота в почве постоянно изменяются в результате их усвоения 7 растениями, сбором урожая, а также вследствие эрозии, вымывания и денитрификации. Описанные процессы относят соединения азота к одному из главных и дефицитных элементов питания естественных и сельскохозяйственных экосистем, а азотфиксаторы играют важную роль в круговороте азота в природе и биосфере в целом Азотфиксацию способны осуществлять прокариоты, тогда как у эукариот отсутствуют гены, ответственные за данный процесс. Наиболее известные азотфиксирующие симбиотические бактерии – Rhizobium sp. – используются в производстве биологических удобрений для бобовых растений. Между бобовыми культурами и азотфиксирующими бактериями возникает симбиоз, следствием которого является увеличение содержания на посевной площади высококачественного легкоусвояемого белка. Azotobacter — это род свободноживущих грамотрицательных бактерий, обитающих в почве. Azotobacter chroococcum был впервые выделен в чистой культуре голландским ученым М. Бейеринком в 1901 г. Представители рода Azotobacter чаще всего обитают в нейтральных и слабощелочных почвах, а также в пресноводных водоемах и солоноватоводных болотах. Однако, некоторые представители Azotobacter были обнаружены и в экстремальных условиях: в почвах северного и южного полярного и антарктического региона. Azotobacter нередко образуют симбиотическую связь с 8 растениями и живут в ризосфере – узком слое почвы, прилегающем к корням растения толщиной около 2-5 мм. Представители данного рода получают энергию в ходе окислительно-восстановительных реакций, используя углеводы, спирты и соли органических кислот. Азотфиксаторы способны фиксировать по крайней мере 10 микрограмм (микрограмм = 10-6 грамм) азота на один грамм потреблённой глюкозы. Бактерии Azotobacter способны расти и осуществлять процесс фиксации азота в диапазоне pH от 4,8 до 8,5, а оптимальным для жизнедеятельности данных организмов считается диапазон pH 7,0—7,5. Дефицит питательных элементов, засоление почв, наличие тяжелых металлов, биоциды, ограниченная влажность и сочетание всех вышеперечисленных неблагоприятных условий может приводить к исчезновению популяции азотфиксаторов и изменению микробиоценоза почвы.

Выводы

Островной процесс почвообразования сложен, менее прогрессивен в связи с физико-химическими свойствами почвы, неблагоприятными климатическими условиями о. Русский, которые приводят к сложностям процесса озеленения территории.

Полученные результаты физико-химических свойств почвенных образцов менее благоприятны для развития почвенных микроорганизмов, что в свою очередь обедняет видовое разнообразие растений острова и выращивания древесных культур, сложности их приживания и дальнейшего развития.

Заключение

Остров должен стать одним из привлекательнейших комплексных объектов для познавательного туризма и весьма разнообразной рекреационной деятельности.

Значительная часть территории острова с высоким рекреационным потенциалом должна быть исключена из любого хозяйственного использования.

Основными функциями загородных рекреационных учреждений являются чередование активного и пассивного отдыха, длительное пребывание людей на свежим воздухе (прогулки, занятия спортом и др.), лечение и профилактическое лечение, восстановление физических и эмоциональных сил. Рекреационные учреждения предоставляют отдых всем возрастным группам, обеспечивая потребности не только в длительном, но и в кратковременном отдыхе.

Главная цель градостроителя - сформировать такую среду, которая не уничтожала бы, а интегрировала существующие (и даже дополняла бы новыми) природные компоненты в общем архитектурно - ландшафтном организме.

Проектирование и строительство моста на остров Русский - сложнейшая задача. Помимо прочих при выполнении проекта должны быть учтены такие факторы как суровые климатические условия, высокая сейсмичность, обеспечение непрерывного судоходства, нагрузка на экологию района, сохранение памятников истории Владивостока, расположенных на острове Русском и полуострове Назимова.

Природное значение островов очень важно не только для города, но и для всего региона. Богатое видовое разнообразие морской флоры и фауны, растительного и животного мира суши, месторождения лечебных грязей, археологические и исторические памятники делают весьма перспективными развитие всех видов туризма и отдыха. Большой потенциал имеется для развития морехозяйственной деятельности, в частности, промышленного воспроизводства и товарного выращивания морских беспозвоночных и водорослей - марикультуры. Островные территории необходимо использовать как многопрофильную пригородную зону с выделением функциональных подзон с разным режимом хозяйственного освоения и использования.

Список литературы

Охотник за микробами. Проект по поиску азотофиксирующих бактерий\\методическая разработка. - Новосибирск, 2021г. - 34с.

Экологическая безопасность. Школьный экологический миниторинг. Практикум. 10-11 классы: учеб. Пособие для образоват. Организаций / И.В.Хомутова. -2-е изд.-М.: Просвещение, 2021.-192 с.: ил.(Профильная школа). - ISBN 978-5-09-080133-1/

3.Бакланв П.Е., Зонов Ю.Б., Романов М.Т., и др. География Приморского края.- Владивосток издательство: Уссури, 1997. - 180с.

Приложение 1.

Рис. 1. Рис. 2.

Рис. 3. Определение карбонатов в почве

Рис. 4. Определение кислотности среды почвенной вытяжки

Рис. 5.Изучение почвенного дыхания

Рис. 6. Определение содержания нитратов в почве

Рис. 7. Посев и наблюдение за ростом бактерий AZOTOBACTER

Рис. 8. Микроскопическое исследование образцов

Рис. 9. Исследование способности бактерий к накоплению полимерных соединений