XXV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Средообразующая роль древесных растений в микрорайоне «Парковый»

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Абрамовских А.Д. 1

---

1МАОУ «ОЦ № 5 города Челябинска»

Черепанова Д.Р. 1

---

1МАОУ «ОЦ № 5 города Челябинска»

Работа в формате PDF

3.3 MB

Автор работы награжден дипломом победителя I степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Челябинск в настоящее время является одним из наиболее крупнейших промышленных городов России. Промышленность города Челябинска представлена различными производствами: металлургия, машиностроение, химическое производство и другие.

Любой город представляет собой крупную экосистему, где все факторы переплетаясь между собой, создают среду для роста и развития всех зеленых насаждений, которые в итоге формируют зеленый каркас города.

Объект исследования: древесные насаждения.

Предмет исследования: средообразующий потенциал территории.

Методы исследования: эксперимент.

Цель исследования: выявить и проанализировать состояние древесных насаждений на территории микрорайона «Парковый» в зависимости от экологического состояния окружающей среды.

Задачи исследования:

1. Выявление особенностей роста и развития древесных растений на территории микрорайона «Парковый»;

2. Изучение реакций древесных растений в местах с различной экологической нагрузкой;

3. Оценка отзывчивости древесных растений к условиям городской среды и разработка рекомендаций для их комфортного роста и развития.

Методы исследования:

• изучение литературы по исследованной проблеме;

• анализ и обобщение материала, полученного в результате наблюдений;

• проведение экспериментов и анализ его результатов.

1. Влияние окружающей среды на рост древесных насаждений в условиях города

1. 1. Рост и развитие древесных насаждений под влиянием окружающей среды

Изучением роста и развития древесных растений занимались многие исследователи, но мало работ в который рассматриваются результаты по конкретным районам города.

Более детальное и полное изучение характера и динамики развития деревьев, произрастающих не только в парках, но и в простых микрорайонах показало, что таксономические показатели могут очень сильно в свою очередь изменяться от факторов окружающей среды в которой они растут, то есть рассматривается есть ли отрицательное влияние физических, химических и биологических факторов. Есть ли влияние застройки территории на корневую систему дерева, и в том числе влияние водопроводных и канализационных труб [1].

1. 2. Средообразующая роль древесных растений

Зеленый пояс, являющийся частью экосистемы облика любого города, он необходим чтобы снизить негативное влияние промышленности на здоровье человека, то есть размер, пространственное строение, экологическая обстановка в городе – это факторы пояса, зависящие от условий экологического состояния города. К зеленому поясу города относятся все зеленые насаждения, в том числе и древесные, которые в первую очередь необходимо беречь [2].

Средообразующая роль деревьев представлена на рисунке 1 приложение А.

Решением этих проблем будет высаживание новых и устойчивых к отрицательному влиянию пород деревьев [3].

2. Природно-климатические условия г. Челябинска

Рассмотрим природно-климатические условия г. Челябинск:

Челябинск располагается на границе Европы и Азии, на юге Уральских гор и юго-западе Зауралье. На юго-востоке область граничит с Республикой Казахстан [4].

Основу рельефа Челябинской области составляют хребты Южного Урала, протягивающиеся с северо-запада и Западносибирская равнина, с широкими речными долинами. Рельеф Челябинской области представлен на рисунке 2 приложение А.

Климат Челябинской области континентальный, характеризуется значительными колебаниями температур [1]. Зима холодная и продолжительная, лето засушливое и жаркое.

Высота снежного покрова достигает 30 см, промерзание почвы в самые холодные зимы может доходить до 260 см.

Среднемесячная и среднегодовая скорость ветра 3-5 м/с. Преобладающее направление ветров зимой –северо-западное, летом-юго-западное [6].

Глубина промерзания суглинистых грунтов от 1,6 до 2,7 метров.

1. Температура

В равнинной части Челябинской области средняя температура января варьируется от -15.5 до -18 °C, июля 18-20 °C теплый сезон длится 3,9 месяца, с 12 мая по 7 сентября, с максимальной среднесуточной температурой 17°C (рисунок 3 приложение А) [1].

2. Осадки

В среднем в год на юго-востоке выпадает до 350 мм осадков, до 750 мм в горах, максимальное их количество приходится на июль-август, в среднем на протяжении 9 дней выпадает не менее 1 мм осадков. Минимальное количество осадков приходится на февраль, в среднем на протяжении 2,4 дней выпадает 1 мм осадков. Среднегодовая диаграмма представлена на рисунке 4 приложение А.

Влажный сезон длится на протяжении 5,6 месяца с 4 мая по 23 октября. Преимущественным видом осадков является дождь, который выпадает на протяжении 7,3 месяцев, с 29 марта по 6 ноября [7].

Особенности ветрового режима Челябинска (рисунок 5 приложение А) связаны с характером общей циркуляции атмосферы, где основным направлением является западное, но главным фактором, влияющим на формирование розы ветров, являются Уральские горы.

В таблице 1 приложение А ниже представлено направление ветра и его процентное соотношение.

В городе Челябинске основными зимними направлениями являются юго-западные и южные ветра, это связано с влиянием азиатского антициклона. В летний период преобладают северо-западные и западные.

Почвенные условия

Рассматриваемая территория находится преимущественно в лесостепной зоне. В почвенном покрове природной зоны, где размещается г. Челябинск, преобладают черноземы выщелоченные [8].

Результаты исследования

1. 1. Роль факторов дестабилизации

Морфологический анализ древесных растений на территории микрорайона «Парковый» в городе Челябинск проводился на 4 участках (приложение А). Была проведена нумерация учётных растений. В целом наблюдали около 20 учётных растений на каждом участке. Жизненное состояние древесных растений в первую очередь было выявлено визуально по степени повреждения кроны дерева.

Причины критического состояния зеленых насаждений на территории микрорайона «Парковый» могут быть и экологические и агротехнические (таблица 2 приложение Б).

1. 2. Определение интенсивности запаха снеговой воды

На каждой исследуемом участке мы взяли небольшое количество снега, привезли домой и подождали, пока он полностью растает (фото 1 предложение Б).

Затем поместили снеговую воду в емкости для исследования (фото 2 предложение Б).

Для определения запаха снеговой воды мы поместили 200 мл в пластиковую банку и помешали вращательными движениями, после этого сразу определили запах и его интенсивности (фото 3 предложение Б). По представленной методике.

Интенсивность запаха снеговой воды мы оценивали в баллах: 0 - никакой (отсутствие ощутимого запаха); 1 – очень слабая (запах, неподдающийся обнаружению потребителем, но обнаруживаемый в лаборатории); 2 – слабая (запах, не привлекающий внимания потребителя, но обнаруживаемый, если на него обратить внимание); 3 – заметная (запах, легко обнаруживаемый и дающий повод относиться к воде с неодобрением); 4 – отчетливая (запах, легко обнаруживаемый на себя внимание и делающий воду непригодной для питься); 5 – очень сильная (запах, настолько сильный , что вода становится непригодной для питья).

По результатам эксперимента на всех участках запах был заметный (таблица 3 предложение Б).

1. 3. Определение реакции среды снега на участках

От химического состава снега напрямую может зависеть питание деревьев, это то, что при таянии снега будет попадать в почву.

На каждом участке были отобраны образцы снега для определения реакции среды.

Определение реакции среды снега проводили с использованием индикаторной бумаги.

При проведении эксперимента, каждая индикаторная полоска помещалась в баночку, где был растопленный снег с каждого участка (фото 4 предложение Б).

По полученным результатам можно отметить, что на участке 1 реакция среды была кислая, на участках 2, 3 и 4 нейтральная (таблица 5 предложение Б).

1. 4. Исследования таксационных показателей и пороков деревьев на территории микрорайона «Парковый»

Нами были проведены исследования по четырем точкам в микрорайоне «Парковый» с наличием большого количества древостоя. Исследования показали, что наибольшее распространение из пороков деревьев на территории микрорайона «Парковый» имели значения, показанные в (таблице 6 предложение Б):

Мы отметили, что на 1 участке из 20 исследуемых деревьев 2 было с кривизной ствола, 7 с двойным стволом; на 2 участке из 20 исследуемых деревьев 4 было с кривизной ствола, 6 с двойным стволом и 5 с тройным стволом; на 3 участке из 20 исследуемых деревьев 5 было с кривизной ствола, 4 с двойным стволом и 3 с тройным стволом; на 4 участке из 20 исследуемых деревьев 4 было с кривизной ствола, 7 с двойным стволом.

Таким образом, можно отметить, что на участках для исследования встречались деревья с кривизной ствола, с двойным или тройным стволом.

Зафиксированные нами первичные таксационные параметры (высота дерева, и диаметр ствола) представлены на рисунке 6 приложение Б.

Измерение таксационных показателей можно видеть на фото 5 приложение Б.

Таким образом мы обнаружили, что на первом участке диаметр колебался от 0,18 до 0,49 метров, а высота была в пределах 14,1-21,7 м. На втором участке диаметр колебался от 0,27 до 0,50 метров, а высота была в пределах 14,1-21,5 м., соответственно. На третьем участке диаметр ствола был в пределах от 0,04 до 0,26 метром, а высота была в пределах 8,3-18,3 м. На четвертом участке диаметр ствола колебался от 0,21 до 0,46 метром, а высота была в пределах 16,2-21,3 м.

Третий участок характеризовался тем что стволы деревьев были очень тонкие и плохо развивались. А на нескольких участках высота деревьев напрямую зависела от диаметра, чем он меньше, тем дерево ниже. Очень маленький диаметр ствола может свидетельствовать о том, что дерево плохо развивалось под влиянием отрицательных факторов окружающей среды.

Рекомендации

1. Удаление больных, ослабленных, сильно угнетённых и сухостойных деревьев.

2. Удаление деревьев, которые мешают росту других растений.

3. Формирование второго яруса древостоя. Высадка кустарников.

4. Проведение мероприятий по улучшению состояния деревьев в лесу, например, внесение удобрений.

5. Очистка приствольных кругов.

6. Высадка наиболее устойчивых пород деревьев (ель голубая, дуб, клён, вяз и другие).

Заключение

По результатам выполненных нами исследований рассмотрели средообразующую роль деревьев на территории микрорайона «Парковый» города Челябинск. Для проведения работ мы выбрали четыре участка для исследования. На каждом участке были зафиксированы деревья с многочисленными повреждениями и болезнями, что говорит об неустойчивом экологическом состоянии нашего микрорайона. Чтобы исправить ситуацию, мы привели рекомендации, что необходимо выполнить, для повышения экологической устойчивости окружающей среды нашего микрорайона.

Список литературы

1. Астапенко М. П. Природа и история родного края [Текст]: учеб. пособие для начальной школы / М. П. Астапенко, Е. Ю. Сухаревская. – Ростов н/Д: БАРО-ПРЕСС, 2004. 170 с.: ил. – ISBN 5-94004-198-1.

2. Бейдеман И.Н. Методика фенологических наблюдений при геоботанических исследованиях. М., 1954.131 с.

3. Боговая И.О., Теодоронский В.С. Озеленение населённых мест. М. 1990.239 с.

4. Бородина Н.А., Сапелин А.Ю. Декоративно-лиственные деревья и кустарники для климатических условий России. М., 2004.144 с.

5. Бухарина И.Л., Поварницина Т.М., Ведерников К.Е. «Эколого-биологические особенности древесных растений в урбанизированной среде». Ижевск 2007г.

6. Меттле, Рене. Большая книга о лесах и деревьях [Текст] : [для чтения взрослыми детям] / Рене Меттле. - Москва : Clever, cop. 2014. - 55, [1] с.

7. Планета Земля: [Текст]: энциклопедия: учеб. пособие: пер. с англ.: [для среднего школьного возраста]. – Москва: РОСМЭН, 2005. — 160 с.

8. Спектор, А.А. Деревья, листья, цветы и семена : [для среднего и старшего школьного возраста : 12+] / А. А. Спектор. - Москва : АСТ, 2023. - 175 с.

9. Хауэлл, Л. Деревья [Текст] : [энциклопедия для детей : определитель : для среднего школьного возраста] / [Лора Хауэлл ; перевод с английского С. Г. Чернецова-Рождественского]. - Москва : РОСМЭН, 2017. - 76, [3] с. 

10. Я познаю мир. Удивительные растения : Удивительные растения энциклопедия/ [М. Т. Мазуренко и др.]. - Москва : АСТ : Астрель, 2003 – 430с.

Приложение А

Таблица 1 - Направление розы ветров

Приложение Б

Таблица 2 – Оценка роли факторов дестабилизации в различных экологических категориях насаждений

** Оценочные баллы: 0 – воздействие на состояние зеленых насаждений данного фактора отсутствует; 1 – мало существенно; 2 – существенно; 3 – очень существенно [9-10].

Таблица 3 – Интенсивность запаха снега на исследуемых территориях

Фото 4 – Проведение эксперимента

Таблица 5 - Определение реакции среды вещества

Таблица 6 – Пороки деревьев на территории микрорайона «Парковый»

Рисунок 6 - Результаты измерения таксационных показателей участков

Фото 5 - Измерение длины окружности ствола

Приложение В

Исследуемые участки

Приложение Г

Участок 1

Приложение Д

Участок 2

Приложение Е

Участок 3

Приложение Ж

Участок 4