I. Введение.
Актуальность выбранной темы.
«Если бы каждый человек на клочке земли
Своей сделал все, что он может, как прекрасна,
Была бы Земля наша».
А.П. Чехов
Охрана и защита природы позволяет подросткам ощутить свою значимость, способность делать важные, полезные дела, реально видеть результаты своей деятельности, приносить радость окружающим, создавать прекрасное.
Школа это наш общий дом, который мы любим и хотим видеть его красивым не только изнутри, но и снаружи.
Актуальность работы состоит в том, что мы должны хорошо знать то, что находится вокруг нас и в необходимости озеленения родного края для создания благоприятных условий для его жителей.
Новизна работы заключается в том, что изучение видового состава дендрофлоры школьного парка и количественный учет практически не проводились.
Каждый из нас имеет право знать об окружающей среде, в которой он живет, учится.
Поэтому мы посчитали важным обратить внимание на экологическое состояние школьного парка.
Цель исследования: изучить экологическое состояние фитоценоза школьного парка МОУ СОШ № 1 им. П.И. Николаенко, с. Степное.
Для достижения указанной цели мной были поставлены следующие задачи:
Изучить литературу, материалы в сети Интернет. Познакомиться с различными методиками исследования фитоценозов. Выбрать те из них, которые возможно реализовать в условиях школы.
Провести инвентаризацию древесной растительности школьного парка.
Диагностировать и оценить жизненное состояние древесно-кустарниковой растительности школьного парка.
Определить степень загрязненности воздуха в парке.
Разработать методы решения по сохранению и улучшению видового разнообразия школьного парка.
Объект исследования: деревья и кустарники территории школьного парка.
Предмет исследования: видовое разнообразие и жизненное состояние деревьев и кустарников в окрестностях школы.
Методы исследования:
Теоретический: изучение литературы и материалов Интернет-сайтов.
Экспериментальный: выявление и описание видов антропогенных воздействий, определение жизненного состояния древесной растительности.
Эмпирический: наблюдения, описание, объяснение результатов исследования.
Гипотеза: предположим, что экологическое состояние древесной растительности парка неудовлетворительное.
Практическая значимость исследования. Результаты выполненного исследования позволяют оценить степень загрязнения атмосферного воздуха и экологическое состояние древесной растительности в районе школы. Результаты исследования можно использовать при проведении бесед по экологии.
II. Теоретическая часть.
1. Описание климатических условий.
Село Степное расположено в юго-восточной части Ставропольского края. Наше село находится в зоне рискованного земледелия Ставропольского края засушливой зоны умеренно-континентального климата. Климатические особенности достаточно сложны для произрастания культурных и дикорастущих растений. Метеорологические параметры в высокой степени способствуют возникновению засух в любой из сезонов периода вегетации. Характерны суховеи в сочетании с засухами. С точки зрения влагообеспеченности период конец июня - конец сентября является наиболее критическим для растительного покрова и природных экосистем в целом. Длительный вегетационный период с большим притоком солнечного тепла – характерная особенность климата. Среднегодовое количество осадков 350 мм. Преобладают восточные и северо-западные направления ветров. Почвы – темно-каштановые. Растительный мир представлен эпифитами весеннего и начала летнего периода (тюльпаны, ирисы и др.), а так же суккулентами (ковыль, верблюжья колючка и др.). Древесная растительность носит антропогенный характер и формируется на территории поселения только за счет деятельности человека. Неблагоприятные природно-климатические условия препятствуют повсеместному распространению растительного покрова на территории села. Для сохранения насаждений приходится прикладывать большие усилия.
2. Общая характеристика исследуемого объекта.
В 1994 году в нашем селе была построена новая школа. В этом же году на пришкольной территории был заложен школьный парк (прил. 1). Не одно поколение школьников заботливо ухаживало за этим парком. Таким образом, в среднем, возраст деревьев на территории школы составляет 25-27 лет. За эти годы школьный парк изменился. Многие деревья погибли от времени и болезней, в парке образовались пространства, не занятые растительностью, возникла проблема восстановления парка.
В качестве объекта для исследования нами был выбран парк МОУСОШ № 1 им. П.И. Николаенко в селе Степное (прил. 2). Озеленяемая территория школы занимает площадь 1,04 га. Площадь парка составляет 0,44 га. Парк занимает северную часть пришкольной территории. Расстояние от парка до школы 17 метров, до автострады – 1,5 метра. Среднее расстояние между деревьями 2-3 метра. Преобладают лиственные породы деревьев и кустарников: вяз гладкий, робиния ложноакациевая, клен остролистный, боярышник колючий, чубушник обыкновенный. В 2021 году часть школьного парка была восстановлена и посажен молодой парк, площадь которого составляет 0,1 га.
III Практическая часть.
Определение видового состава древостоя школьного парка.
Цель: изучить видовой состав деревьев и кустарников. Ход работы:
1. Определили видовой состав деревьев и кустарников (Атлас. Растения леса, Козлова Т.А., Сивоглазов В.И., 2005 [5]).
2. Провели подсчет деревьев и кустарников.
3. Результаты исследования занесли в таблицу 1, 2.
В результате исследования было определено 17 видов древесных растений.
В старой части парка было выявлено - 14 видов деревьев, в молодой – 10 видов.
Результаты исследования представлены в таблицах 1,2 (прил. 3).
Вывод.
В результате обследования в старой части парка было выявлено 10 видов деревьев и 4 вида кустарников, в молодом парке - 10 видов деревьев, относящиеся к 2-м классам, 16 семействам.
2. Оценка состояния древостоя.
Цель: изучить состояние древостоя по внешним признакам.
Ход работы: провели визуальную оценку состояния древостоя парка, сравнивая со шкалой оценки состояния деревьев по внешним признакам (таблица 4, прил.4). Результаты исследования занесли в таблицу 3 (прил. 4).
В школьном парке произрастает 6 вязов, 7 каштанов, 8 сосен, 33 клёна, 5 лип, 3 ясеня, 8 акаций, 2 грецкого ореха, 11 елей, 4 березы, 1 дуб, 2 катальпы, 3 туи, 6 кустов боярышника, 20 кустов сирени и 35 кустов чубушника. Также на территории парка имеются посадки можжевельника площадью 26,5 м2. Атмосфера сильно не загрязнена, т. к. на коре многих деревьев имеются лишайники ксантория.
Расстояние между деревьями в основном не соответствует норме (по норме 5-6 метров).
Деревья на пришкольном участке находятся на расстоянии 17 метров от школы. По санитарным нормам деревья высаживают на расстоянии не менее 15 м. Зеленые насаждения улучшают микроклимат пришкольного участка.
Деревья имеют различные виды повреждений, наиболее часто встречаются: растрескавшаяся кора; засохшие и спиленные ветви; обнаженная корневая система. Жизненное состояние древесной растительности определяла визуально. Из 93 экземпляра деревьев 38 экземпляра находится в хорошем состоянии, 55 - в удовлетворительном состоянии (таблица 3, прил. 4).
Расчеты: Ln = (l00nl + 70n2 + 40n3 + 5n4)/ N,
N - общее число деревьев и кустарников на площади (включая сухостой); 100, 70. 40 и 5 - коэффициенты, выражающие жизненное состояние деревьев и кустарников
различных категорий жизненности (100 - здоровые, 70 - ослабленные, 40 – сильно ослабленные, 5 - отмирающие, 0 - сухостой).
Ln = (100×38+70×33+40×11+5×6)/93 = 70,75%
Степень состояния древостоя оценивается по общепринятой шкале:
100 - 80% - здоровый древостой;
79 — 50% - ослабленный;
49 - 20% - сильно ослабленный;
19 - 0% -полностью разрушенный.
Вывод: состояние исследуемого участка оценивается как ослабленный древостой. На основе проделанной работы предлагаю провести следующие работы по охране древесно-кустарниковой растительности школьной территории: обрезать сухие ветви и сучья с последующей их заделкой; вырубить засохшие и сильно угнетенные деревья; ежегодно производить подстрижку кустарников; почву под корнями деревьев периодически рыхлить; производить подкормку деревьев, так как они нуждаются в удобрениях. Молодой сад нуждается в систематическом поливе.
3. Определение количества выхлопных газов от автомашин, поступающих в атмосферу.
Цель: определить количество выхлопных газов от автомашин, поступающих в атмосферу школьного парка за 1 час.
Ход работы: по нашим подсчётам за 1 час по шоссейной дороге, проходящей в 1,5 м от школы, прошло 128 автомобилей. Рассчитываем приблизительное количество газов, которое выбрасывают автомобили за час. Количество выхлопных газов за час равняется 5333 г (1000 г/24×128 = 5333 г), количество угарного газа – 160 г (30 г/24×128 = 160 г), количество оксидов азота, соединений свинца, серы – 32 г (6 г/24×128 = 32 г). Такое количество вредных веществ оседает на растениях, строениях, в наших легких. Вывод: Оказалось, что за небольшой промежуток времени, на автотрассе, близко расположенной к школе, проезжает довольно много единиц автотранспорта, и это оказывает существенное влияние на загрязнение пришкольного участка. Мероприятия по снижению вредного воздействия выбросов от автотранспорта: усилить контроль за качеством бензина и дизтоплива; постепенно переходить на экологически чистое топливо. А в наших силах бороться с загрязненностью воздуха можно, увеличивая число зеленых насаждений непосредственно вдоль проезжей части.
4.Определение количества поглощаемого углекислого газа.
Цель: определить количества поглощаемого углекислого газа деревьями и кустарниками парка.
Ход работы: подсчитали количество деревьев и определили площадь кустарников. На пришкольной территории произрастает 93 дерева и 55 кустарников.
Площадь можжевельника составляет 26,5 м2. Площадь, занятая деревьями 0,44 га.
В школе обучаются 708 учащихся, работников школы - 87. Итого 795 человека.
Если одно дерево за 24 часа выделяет кислород для трех человек, то для 795 человек нужно 265 деревьев, значит количество деревьев недостаточное.
По справочным нормам на одном гектаре должно располагаться от 90 до 150 деревьев. На пришкольной территории площадью 0,44 га произрастает 148 деревьев и кустарников. Следует признать, что у нас деревьев достаточно.
Вывод. Исследование количества поглощаемого углекислого газа показало, что количество деревьев и кустарников на территории школьного парка соответствует нормам, но количество выделяемого кислорода на человека недостаточное. Это объясняется небольшой площадью парка.
5. Изучение степени запылённости воздуха на территории школьного парка
Цель: изучить степень запыленности воздуха на территории школьного парка.
Ход работы: собрали листья растений возле дороги, рядом со школой и в центре парка. К поверхности собранных листьев приложили клеящуюся плёнку. Затем сняли плёнку и той стороной, где отпечатался контур листа вместе со слоем пыли, прикрепили к листу белой бумаги. Сравнили запылённость воздуха в различных местах парка (прил. 5).
Вывод. Результаты оказались следующие: наибольшая запылённость воздуха рядом с шоссе и в центре парка, наименьшая – вблизи школы. Это связанно с тем, что шоссе находится в 1,5 м от парка, а интенсивность движения на данном отрезке дороги высокая.
6. Определение степени загрязнённости воздуха по видовому составу лишайников.
Цель: изучить видовой состав лишайников, оценить степень их распространения.
Ход работы: провели исследование видового состава лишайников на стволах деревьев (таблица 5, прил. 6) и обнаружили лишайники двух видов: ксантория настенная (Xanthoria parietina) и пармелия бороздчатая (Parmelia sulkata). Ксантория встречается очень часто, пармелия крайне редко. Оба лишайника относятся к группе листовых (прил. 6).
Вывод. На деревьях произрастают листовые лишайники, а кустистые и накипные отсутствуют. Это говорит о слабом загрязнении воздуха на территории школьного парка.
IV. Результаты исследования.
Выводы
Проведенная инвентаризация древесно-кустарниковой растительности показала, на территории школы произрастает 93 дерева и 55 кустарников. Произошло значительное уменьшение числа деревьев из-за их гибели. Полностью исчезли ивы плакучие.
Экологическое состояние школьного парка напряженное, наблюдаются признаки дигрессии древесной растительности. В критическом состоянии находятся: ель голубая, боярышник колючий, береза повислая, липа сердцевидная.
Степень загрязнение школьного парка вредными веществами невысокая, т.к. он расположен в сельской местности и отсутствуют промышленные предприятия. Незначительные загрязнения вызваны выхлопными газами автотранспорта.
Состояние лишайникового покрытия приближается к среднему значению. Наиболее низкий балл оценки у лишайников, покрывающих деревья вдоль автотрассы, т.е. воздух в данной части парка более загрязнен выхлопами автомобилей.
Разработаны рекомендации по сохранению и улучшению видового разнообразия парка.
Рекомендации.
Для улучшения экологического состояния школьного парка ученический коллектив школы запланировал:
- убрать аварийные, а также сильно ослабленные деревья;
- разредить древостой, что приведет к большей освещенности и лучшей вентиляции
парка и улучшит условия произрастания деревьев;
- провести акцию «Сад памяти» с высадкой новых деревьев;
- использовать для озеленения не только саженцы древесных пород, но и кустарники;
- обратиться к жителям села с призывом бережно относиться к окружающей их природе;
- распространить листовку - обращение к владельцам автомобилей с просьбой по возможности использовать более качественный бензин;
- выступить перед ребятами на классных часах, рассказать об итогах исследовательской работы, пропагандируя экологические знания.
Думаю, что данная работа вызовет большой интерес у школьников и их родителей, поскольку речь идет о здоровье не только взрослого населения, но и подрастающего поколения.
Заключение
В условиях современного экологического кризиса решение экологических проблем очень актуально. Предоставить возможность решать проблемы ещё не значит решить их. Этому нужно учиться и учить других. Прежде чем требовать от человека соблюдения природоохранных мер, необходимо повышать его экологические знания и прививать навыки экологической деятельности. В настоящее время эта задача стоит особенно остро, что нашло отражение в содержании проекта Государственного образовательного стандарта образовательной области «Экология» и проекте Национальной стратегии экологического образования в РФ.
Наша школа не стоит в стороне от решения экологических проблем. Только объединившись вместе, мы сможем улучшить экологическое состояние нашей пришкольной территории.
Литература
1. Андронов Н.М., Богданов П.Л. Определитель древесных растений по листьям. Ленинград, 1974.
2. Т.А. Попова «Экология в школе. Мониторинг природной среды»; Москва 2005.
3. В.А. Поляков, А.Г.Соляник. Практическая экология и экологизация деятельности человека.
4. В. Стадницкий, А.И. Родионов. Экология: учебное пособие.
5. Атлас. Растения леса, Козлова Т.А., Сивоглазов В.И., 2005
6. Папорков М. А., Клинковская Н. И., Милованова Е. С. Учебно-опытная работа на пришкольном участке.- М.: Просвещение, 1989.
7. Тихонов В. И. Организация дендрария Биология в школе. - 1987. - № 6
Приложение 1
Схема пришкольного участка
Приложение 2
Школьный парк
Оценка состояния древостоя.
Приложение 3
Таблица 1
Видовой состав древостоя старой части парка
Отдел |
Класс |
Семейство |
Род, вид |
Голосеменные |
Хвойные |
Сосновые |
Ель голубая Picea pungens |
Сосновые |
Сосна обыкновенная Pínus sylvéstris |
||
Кипарисовые |
Туя западная Thuja occidentalis |
||
Можжевельник казацкий Juniperus Sabina |
|||
Покрытосеменные |
Двудольные |
Бобовые |
Робиния ложноакациевая Robínia pseudoacаcia |
Ореховые |
Орех грецкий Juglans regia |
||
Липовые |
Липа сердцевидная Tilia cordata |
||
Ильмовые |
Вяз гладкий Ulmus Laevis |
||
Розоцветные |
Боярышник колючий Grataegus ohyakanta |
||
Кленовые |
Клен остролистный Acer platanoides |
||
Сапиндовые |
Клен ясенелистный Acer negundo |
||
Маслиновые |
Ясень обыкновенный Frahinus excelsior |
||
Сирень обыкновенная Syrínga vulgаris |
|||
Гортензиевые |
Чубушник венечный Philadelphus coronarius |
Таблица 2
Видовой состав древостоя молодой части парка
Отдел |
Класс |
Семейство |
Род, вид |
Покрытосеменные |
Двудольные |
Буковые |
Дуб черешчатый Guercus robur |
Конскокаштановые |
Каштан конский aesculus hipokastanum |
||
Сапиндовые |
Клен ясенелистный Acer negundo |
||
Бобовые |
Робиния ложноакациевая Robínia pseudoacаcia |
||
Ильмовые |
Вяз гладкий Ulmus Laevis |
||
Бигнониевые |
Катальпа Catalpa |
||
Березовые |
Береза повислая Betula pendula |
||
Кленовые |
Клен остролистный Acer platanoides |
||
Маслиновые |
Ясень обыкновенный Frahinus excelsior |
||
Ореховые |
Орех грецкий Juglans regia |
Приложение 4
Таблица 3. Оценка состояния древостоя.
Виды деревьев |
Количество деревьев |
Состояние деревьев, баллы |
Коэффициент состояния вида |
Оценка древостоя |
сосна обыкновенная |
8 |
3б. 7×2б. |
2,1 |
ослабленный |
каштан конский |
5 |
2б. 2б. 1б. 2б. 1б. |
1,6 |
ослабленный |
вяз гладкий |
6 |
2б. 3б. 2б. 1б. 1б. 1б. |
1,7 |
ослабленный |
липа сердцевидная |
5 |
2б. 2б. 5б. 2б. 2б. |
3 |
сильно ослабленный |
боярышник колючий |
6 |
4б. 3б. 4б. 4б. 2б. 2б. |
3,2 |
сильно ослабленный |
клен остролистный |
25 |
18×1б. 5×2б. 2×3б. |
1,4 |
Здоровый |
робиния ложноакациевая |
8 |
3×1б. 4×2б. 1×3б. |
1,8 |
ослабленный |
клен ясеневидный |
6 |
1б. 2б. 1б. 2б. 2б. 1б. |
1,5 |
Здоровый |
орех грецкий |
2 |
1б. 1б. |
1 |
Здоровый |
туя западная |
3 |
3б. 2б. 2б. |
2,3 |
ослабленный |
ясень обыкновенный |
3 |
1б. 1б. 1б. |
1 |
Здоровый |
ель голубая |
11 |
3×4б. 8×3б. |
3,3 |
сильно ослабленный |
береза повислая |
4 |
1б. 1б. 5б. 5б. |
3 |
сильно ослабленный |
катальпа |
2 |
1б. 1б. |
1 |
Здоровый |
дуб черешчатый |
1 |
2б. |
2 |
ослабленный |
Таблица 4. Шкала оценки состояния деревьев по внешним признакам
Балл |
Характеристика состояния деревьев |
1 |
Здоровые деревья без внешних признаков повреждения, величина прироста соответствует норме. |
2 |
Ослабленные деревья. Крона слабоажурная, отдельные ветви усохли. Листья и хвоя часто с желтым оттенком. У хвойных деревьев на стволе сильное самотечение и отмирание коры на отдельных участках. |
3 |
Сильно ослабленные деревья. Крона изрежена, со значительным усыханием ветвей, вершина сухая. Листья светло-зеленые, хвоя с бурым оттенком и держится 1-2 года. Листья мелкие, но бывают и увеличены. Прирост уменьшен или отсутствует. Самотечение сильное. Значительные участки коры отмерли. |
4 |
Усыхающие деревья. Усыхание ветвей по всей кроне. Листья мелкие, недоразвитые, бледно-зеленые с желтым оттенком; отмечается ранний листопад. Хвоя повреждена на 60% от общего количества. Прирост отсутствует. На стволах признаки заселения короедами и другими вредителями. |
5 |
Сухие деревья. Крона сухая, листьев нет, хвоя желтая или бурая (осыпается или осыпалась). Кора на стволах отслаивается или полностью опала. Стволы заселены ксилофагами (потребителями древесины). |
Приложение 5
Изучение степени запылённости воздуха на территории школьного парка
Приложение 6
Таблица 5. Определение степени загрязнения воздуха по видовому составу лишайников
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ксантория настенная (Xanthoriaparietina) Пармелия бороздчатая (Parmeliasulkata)