5348

4.Использование в ходе экомониторинга данных о валёжно - детритном комплексе

лесонасаждений

Валежно-детритный комплекс – это все древесные остатки в насаждении. Экомониторинг валежно-детритного комплекса в сочетании с мониторингом других структур позволяет оценить устойчивость насаждения и дать прогноз его динамики в перспективе и ретроспективе.

Образование валежника происходит при естественном отмирании деревьев, рубках, лесных пожарах, ветровале, буреломе, снеголоме, снеговале, ожеледи (оледенение кроны и ствола), повреждении насаждений вредными насекомыми, грибными болезнями.

Разложившийся валежник оставляет в почве питательные вещества. Образуемые им микроповышения создают условия для самовозобновления ценных пород (ель, пихта, сосна). Валежник укрепляет склоны, защищает почву. Он является постоянным или временным домом для многих обитателей: микроорганизмов, грибов, членистоногих, моллюсков, земноводных и пресмыкающихся, птиц и даже мелких млекопитающих. Для успешного развития растений некоторых видов необходимо, чтобы их семена проросли в валежнике.

Детритом называют измельченные, сильно разложившиеся и гумифици-роваииые органические остатки нередко перемешанные с минеральными частинами почвы. Такое понятие детрита связано с развитием почвенной зоологии, в частности с изучением трофических связей почвенных беспозвоночных, и относится лишь к последним стадиям трансформации органического материала. Органический детрит в этом случае рассматривается как пища для ряда почвообитающих сапрофагов, которые объединяются в группу детрнтофагов.

Почвенный детрит тесно связан с минеральной частью почвы. При прохождении через кишечник дождевых червей органическое вещество почвенного детрита перемешивается с минеральной частью почвы, образуя с ней сложные комплексы в виде органоминеральных пленок (Са - и Fe-гуматных) адсорбированных и химически закрепленных на поверхности минеральных частиц. Такие частицы способны слипаться и являются основой для формирования водопрочных почвенных агрегатов.

Обобщая данные по функциональной роли почвенного детрита можно отметить, что детрит является довольно важным звеном в системе растение - почва, и его функции можно охарактеризовать следующим образом:

•почвенный детрит одно из звеньев процессов гумусообразования и структурообразования почвы;

•почвенный детрит является одним из промежуточных звеньев в разложении органического вещества, результатом жизнедеятельности беспозвоночных животных и пищей для детритофагов, питательным субстратом и средой обитания для микроорганизмов, простейших, водорослей, грибов.

Таким образом, можно сделать вывод что почвенный детрит является одним из звеньев в процессе разложения органического вещества и почвообразования, что определяет важность изучения всего детритного комплекса как с теоретической, так и с практической

точек зрения. Детрит может являться ценным источником информации о гумусовом состоянии почвы.

Вопросы для проверки:

1.Понятие валежно-детритного комплекса.

2.Процесс образования валежника и детрита.

3.Функциональная роль почвенного детрита Список литературы:

1.Богатырев Л. Г. Терминологический словарь по биологическому круговороту. М., 1990.

103с.

2.Булик И. К. Биоэкологическая характеристика почвенных простейших биогеоценозов Присамарья// Вопр. степного лесоведения. Д., 1972. Вып. З. С. 101 - 107.

3.Ваксман С. А, Гумус. Происхождение, химический состав и значение его в природе. М., 1937. 69 с.

4.Научные основы устойчивости лесов к дереворазрушающим грибам / В.Г.Стороженко, М.А.Бондарцева, В.А.Соловьёв, В.И.Крутов. – М.:Наука, 1992.–221 с.

5.Экологический мониторинг воздушной среды

Правила организации наблюдений за уровнем загрязнения атмосферы в городах и населенных пунктах регламентируются требованиями ГОСТ 17.2.3.01--86 «Охрана природы. Атмосфера. Правила контроля качества воздуха населенных пунктов».

Наблюдения за загрязнением атмосферы осуществляют на специальных постах. Постом является выбранная точка местности, на которой размещают павильон или автомобиль,

оборудованные соответствующими приборами.

При проведении мониторинга устанавливают три категории постов наблюдений:

стационарный, маршрутный и передвижной (подфакельный). Стационарный пост предназначен для обеспечения непрерывной регистрации содержания загрязняющих веществ или регулярного отбора проб воздуха для последующего анализа. Из числа стационарных постов выделяют опорные стационарные посты, которые предназначены для выявления долговременных изменений содержания основных и наиболее распространенных загрязняющих веществ. Маршрутный пост предназначен для регулярного отбора проб воздуха в фиксированной точке местности при наблюдениях,

которые проводятся с помощью передвижного оборудования. Передвижной пост

предназначен для отбора проб под дымовым (газовым) факелом с целью выявления зоны влияния данного источника.

Каждый пост независимо от категории размещают на открытой проветриваемой со всех сторон площадке с непылящим покрытием: асфальте, твердом грунте, газоне -- таким образом, чтобы были исключены искажения результатов измерений из-за наличия зеленых насаждений, зданий и т.д.

Стационарный и маршрутный посты размещают в местах, выбранных на основе предварительного исследования загрязнения воздушной среды города промышленными и бытовыми выбросами, выбросами автотранспорта и условий рассеивания. Эти посты размещают в центральной части населенного пункта, жилых районах с различным типом застройки, зонах отдыха, на территориях, примыкающих к магистралям интенсивного движения транспорта. Места отбора проб при передвижных наблюдениях выбирают на разных расстояниях от конкретного источника выброса с учетом закономерностей распространения загрязняющих веществ в атмосфере.

Вопросы для проверки:

1.Правила организации наблюдений за уровнем загрязнения атмосферы.

2.Категории постов наблюдений за загрязнением атмосферы.

3.Размещение стационарных и маршрутных постов.

Список литературы:

1. Мазур И.И., Молдаванов О.И., Шишов В.Н. Инженерная экология Общий курс: В 2 т. Т.1. Теоретические основы инженерной экологии: Учеб. Пособие для вузов/ Под ред. И.И.

Мазура. — М.: Высш. шк., 1996. 103-114 с.

2.Экология, охрана природы и экологическая безопасность. Учебное пособие для системы повышения квалификации и переподготовки государственных служащих. Под общей редакцией проф. В.И. Данилова-Данильяна. — М.: Изд-во МНЭПУ, 1997.67 с.

3.Протасов В.Ф., Молчанов А.В. Экология, здоровье и природопользование в России / Под ред. В.Ф. Протасова. — М.: Финансы и статистика, 1995. 46 с.

6. Экологический мониторинг водных объектов

Под мониторингом водных объектов понимается система непрерывного (текущего)

и комплексного отслеживания состояния водных ресурсов, контроля и учета количественных и качественных характеристик во времени, взаимообусловленного воздействия и изменения потребительских свойств, а также система прогноза сохранения

и развития в разных режимах использования. Мониторинг осуществляется на всех водных объектах, находящихся в федеральной собственности, собственности субъектов Российской Федерации, собственности муниципальных образований, собственности физических лиц, юридических лиц.

Ведение мониторинга водных объектов регулируется следующими нормативными документами:

-Водным кодексом Российской Федерации от 03.06.2006г., №74-Ф3;

-Положением об осуществлении государственного мониторинга водных объектов,

утвержденным Постановлением Правительства РФ от 10.04. 2007 г. № 219.

Мониторинг водных объектов является частью государственного мониторинга окружающей среды.

Государственный мониторинг водных объектов состоит из:

- мониторинга поверхностных водных объектов с учетом данных мониторинга,

осуществляемого при проведении работ в области гидрометеорологии и смежных с ней областях;

-мониторинга состояния дна и берегов водных объектов, а также состояния водоохранных зон;

-мониторинга подземных вод с учетом данных государственного мониторинга состояния недр;

-наблюдений за водохозяйственными системами, в том числе за гидротехническими сооружениями, а также за объемом вод при водопотреблении и водоотведении.

Важнейшей задачей контроля качества поверхностных вод является правильный выбор пунктов наблюдения, под которыми понимается место на водоеме или водотоке,

где производится комплекс работ для получения данных о качестве воды.

Отбор проб воды для определения ее химического состава и физических свойств производится в соответствии с ГОСТ 17.1.5.-85. Из поверхностного горизонта пробы отбираются бутылью или эмалированным ведром, из глубинных слоев - батометром.

Объем пробы с каждого створа составляет 7 — 8 л. Отобранная вода разливается в различные емкости для раздельного анализа на отдельные ингредиенты и загрязняющие вещества. При необходимости производится соответствующая подготовка и консервация проб.

Вопросы для проверки:

∙ Понятие мониторинга водных объектов.

∙Нормативные документы, регулирующие ведение мониторинга водных объектов.

∙Государственный мониторинг водных объектов

Список литературы:

1. Баренбойм Г.М. Мониторинг водных объектов / Отв. ред. Г.М. Баренбойм, Е.В.

Веницианов. – М.: Изд-во ГЦВМ МПР РФ и ИВП РАН, 1998. 43-46 с.

2.Баренбойм Г.М. Научно-технологические проблемы проектирования систем мониторинга водных объектов / Г.М. Баренбойм, Е.В. Веницианов, В.И. ДаниловДанильян. – М.: ЗАО «Фирма СИБИКО Интернешнл». 2008. 37 с.

3.Баренбойм Г.М., Веницианов Е.В., Данилов-Данильян В.И. Некоторые научнотехнологические проблемы проектирования, создания и функционирования систем мониторинга водных объектов. Ч. 1 / Вода: химия и экология. №1. 2008. – С. 3-7.

7. Экологический мониторинг почв, земель, недр

Мониторинг земель представляет собой систему базовых (исходных), оперативных,

периодических наблюдений за качественным и количественным состоянием земельного фонда, проводимых в целях своевременного выявления происходящих изменений, их оценки, прогноза дальнейшего развития и выработки рекомендаций по предупреждению и устранению последствий негативных процессов. Данные мониторинга земель обобщаются в Государственном земельном кадастре.

Мониторинг недр представляет собой систему наблюдений за состоянием недр для обеспечения рационального использования государственного фонда недр и своевременного выявления их изменений, оценки, предупреждения и устранения последствий негативных процессов. Данные мониторинга недр обобщаются в Государственном кадастре недр.

Почвенный мониторинг — одна из важнейших составляющих экологического мониторинга в целом, он направлен на выявление антропогенных изменений почв,

которые могут в конечном итоге нанести вред здоровью человека. Особая роль почвенного мониторинга обусловлена тем, что все изменения состава и свойств почв отражаются на выполнении почвами их экологических функций, следовательно, на состоянии биосферы.

Предметом контроля почв являются прежде всего их изменения, вызванные деятельностью человека. Но многие неблагоприятные изменения свойств почвы могут формироваться естественным путем под влиянием природных факторов

почвообразования, под влиянием катастрофических явлений в природе. Например,

образование засоленных почв может быть следствием импульверизации солей или привноса их с грунтовыми водами. Потери почвенного гумуса могут быть следствием не только распашки или интенсификации земледелия, но и естественной смены биоклиматических условий. Это говорит о сложности вычленения антропогенных последствий изменения контролируемых при мониторинге свойств почв. Имеет значение и то, что в почве в отличие от воздуха атмосферы и вод поверхностных водоемов экологические последствия антропогенного воздействия (например, загрязнения) обычно проявляются позже, но они более устойчивы и сохраняются дольше. Существует необходимость оценивать и долговременные последствия этого воздействия, например,

возможность мобилизации загрязняющих веществ в почвах, вследствие чего почва из

«депо» загрязняющих веществ может превращаться в их вторичный источник.

Выбор почвенных показателей состояния почв зависит прежде всего от вида деградации почв. Имеет значение и природа изменчивости контролируемых свойств почв.

При любых видах деградации почвенный мониторинг предполагает определение трех групп показателей:

1) показатели ранней диагностики появления неблагоприятных свойств и почвенных режимов;

2) показатели, характеризующие сезонные или краткосрочные (2—5 лет)

изменения свойств почв. Эта группа показателей рекомендуется для оценки текущего состояния почвы, для прогноза урожайности и в связи с необходимостью корректировок для срочного повышения урожая текущего года (проведением поливов, внесением удобрений и т. д.);

3) показатели долгосрочных изменений, проявляющихся в течение 5— 10 и более лет, отражающие неблагоприятные тенденции антропогенного изменения свойств почв.

Вопросы для проверки:

1.Понятие мониторинга земель.

2.Понятие мониторинга недр.

3.Понятие почвенного мониторинга.

4.Показатели для определения почвенного мониторинга.

Список литературы:

1.Агроэкология / Черников В. А., Алексахин Р. М., Голубев А. В. и др. – М.: Колос, 2000. – 536 с.

2.Алексеенко В. А., Алексеенко Л. П. Геохимические барьеры. – М.: Логос, 2003. – 144 с.

3.Мотузова Г. В. Содержание, задачи и методы почвенно-экологического мониторинга / Почвенно-экологический мониторинг и охрана почв. – М.: Изд-во МГУ, 1994. – С. 80-104.

Практические и лабораторные работы

1. Техника безопасности

Техника безопасности при проведении работ по экомониторингу имеет свою специфику.

Категорически запрещается находиться под опасными (ветровальными, подгнившими и зависшими) деревьями, передвигаться по стволам поваленных деревьев, особенно в сырую погоду, или находящихся в условиях постоянного избыточного увлажнения.

Особую осторожность следует соблюдать при мониторинге дуплистых деревьев и древесных остатков, которые, как правило, являются естественными укрытиями для жалящих насекомых, змей и мелких животных, способных причинить вред здоровью человека. В связи с этим необходимо проявлять осмотрительность, а при обнаружении предметов похожих на гнезда жалящих насекомых (ос, шершней), или при обнаружении змей и т.д. ни в коем случае нельзя совершать резких движений, поднимать шум и т.д. В этой ситуации необходимо по возможности спокойно отойти на безопасное расстояние и предупредить окружающих об опасности.

При работе в городских насаждениях особенно тщательно должны соблюдаться правила личной гигиены. Категорически запрещается прием пищи во время выполнения работ по мониторингу. После производства работ необходимо тщательно вымыть руки и открытые участки кожи с целью удаления сажи, копоти и пыли, оседающих на стволах и листве (хвое) деревьев.

Одежда исполнителя работ должна быть удобной, просторной, защищающей от перегрева и переохлаждения, закрывающей все тело (энцефалитный костюм с капюшоном), а обувь

– достаточно прочной и закрытой. Находится в открытой одежде и обуви воспрещается.

Перед выполнением работ в энцефалитно опасных районах необходимо в обязательном порядке сделать профилактические прививки.

Практическая работа №1

Экомониторинг состояния древостоя

Пояснения. Состояние дерева определяется неоднозначно и зависит от многих факторов. Выделяют следующие составляющие состояния:

−санитарное состояние дерева,

−положение дерева в составе древостоя,

−наличие каких-либо пороков развития древесного растения, включая фаутность. Цель работы: ознакомление с методами экомониторинга и приобретение практических навыков экомониторинга отдельного дерева.

Материалы и оборудование: мерная вилка, высотомер, линейка, сантиметровая лента или рулетка, возрастной бурав, фотоаппарат, справочные материалы.

Ход работы.

1.определить породу дерева, используя дендрологические справочники и определители, а также свой личный опыт;

2.определить возраст дерева (визуально, используя литературу по дендрологии и лесной таксации – до класса возраста; с помощью возрастного бурава – с точностью до 3-5 лет)

3.определить размеры дерева (диаметр ствола на высоте груди и высоту всего дерева), как это принято в лесной таксации;

4.определить по справочным материалам (картам, отчётам и т.д.) местонахождение (географические координаты) и статус территории, на которой произрастает дерево (озеленённая территория общего или ограниченного пользования, специального назначения, особо охраняемая природная территория и т.д.);

5.оценить условия роста дерева на пространстве под кроной дерева и в радиусе до 5м вокруг кроны:

а) почвенные (определить почвенную разность по всем принятым в почвоведении таксонам – см. методичку «Диагностика почв», степень покрытия почвы асфальтом, брусчаткой и т.д., степень уплотнения);

б) геоморфологические (определить формы макро-, мезо- и микрорельефа);

в) климатические (определить характерные особенности микроклимата);

г) гидрологическую обстановку (степень и характер увлажнения территории, глубину залегания грунтовых вод, особенности её динамики, особенности химического состава вод и их гидробиологии; сведения о гидрологической обстановки могут быть получены;

д) градостроительную обстановку (расстояние от объектов инженерной инфраструктуры – зданий, сооружений, коммуникаций и т.д.);

е) особенности рекреации (характер рекреационного освоения территории и фактическую рекреационную нагрузку, используя учебное пособие по заповедному делу)

ж) мероприятия по уходу за деревом (какие именно, как регулярно и с каким качеством проводятся; наличие и качество ограждающих конструкций, подпорок, стяжек и т.д.);

Оценить соответствие породы дерева почвенным условиям, рельефу, микроклимату, гидрологической обстановке; соответствие градостроительной и рекреационной обстановки нормативным показателям. Результаты оценки занести в таблицу (таблица);

6. Определить показатели состояния отдельно стоящего дерева:

а) Определить категорию санитарного состояния дерева согласно "Санитарных правил в лесах РФ" [1.] (таблица 2.1).

Таблица 2.1 Шкала категорий санитарного состояния деревьев

б) Определить положение дерева в составе древостоя по классам Крафта [2.], учитывая, что:

1)к первому классу принадлежат наиболее высокие и толстые деревья, с хорошо развитой, симметричной достаточно густой кроной; высота таких деревьев на 20-30% выше средней высоты яруса и они характеризуются обильным плодоношением;

2)во второй класс входят деревья основного полога и

незначительно (на 10-15%) превышающие среднюю высоту яруса – это также крупные деревья, с нормально развитой кроной и хорошим плодоношением;

3)к третьему классу относятся умеренно развитые деревья, несколько (на 10%) ниже средней высоты яруса, но входящие в него; кроны у деревьев этого класса близки по форме к деревьям 2 класса, но развиты несколько слабее и плодоношение их составляет примерно третью часть от деревьев 1 класса; деревья этого класса занимают переходное положение между господствующей частью полога и подчиненной;

4)четвертый класс составляют оставшиеся в росте, заглушенные, но жизнеспособные деревья; кроны их, сжатые со всех сторон, слабо развиты. Деревья данного класса разделяют на подклассы:

-4а – деревья, большая часть крон которых хотя и сжата, но сохраняет равностороннюю форму и входит своей верхней частью в свободные просветы полога;

-4б – деревья, кроны которых располагаются еще ниже, большей частью под общим лесным пологом; верхняя часть кроны несколько освещена, нижняя часть затенена и нередко усыхает; крона оказывается однобокой; деревья этого класса не плодоносят;

5) в пятый класс попадают деревья, целиком находящиеся под пологом. Деревья данного класса также разделяются на подклассы:

-5а – сильно угнетенные, с мелкой живой, но усыхающей кроной;

-5б – отмершие, но оставшиеся на корню.

в) Определить фаутность дерева, согласно принятой классификации [3]:

1)кривизна (указать направление и угол);

2)кривоствольность (указать направление, степень изгиба);

3)многоствольность (если наблюдается на высотах свыше h = 1,3 м, то указать количество стволов);

4)наплывы: гладкие, бугристые (кап), омеловые (омела – растение-паразит);

5)раковые язвы: гнилевый рак (чага), опухолевый рак (бактериальный), ступенчатый (рак-серянка), раневый рак;