Роль паркового ландшафта

П Р А К Т И Ч Е С К А Я Р А Б О Т А

Т Е М А

«Биомониторинг парка»

 

Дисциплина «Мониторинг среды обитания»

 

 

Студент группы Т-4154 Меньшикова Галина Сергеевна

 

Специальность Безопасность жизнедеятельности в техносфере

 

Преподаватель Завьялова Ольга Георгиевна

 

 

Курган 2007

БИОМОНИТОРИНГ ПАРКА

Цель: оценить с помощью биоиндикации экологическое состояние участка парка.

Методы исследований: наблюдения, расчеты.

Мониторинг включает в себя:

- оценка древостоя парка;

- определение величины флуктуирующей асимметрии;

- биомониторинг речных водоемов.

Оборудование и приборы для исследований:

а) для оценки древостоя: карта (план-схема) парка, линейка, сантиметр, листы бумаги, ручка (или карандаш), полиэтиленовые пакеты, калькулятор;

б) для определения величины флуктуирующей асимметрии: измерительный циркуль, линейка, транспортир, полиэтиленовые пакеты, ручка (или карандаш), листы бумаги, калькулятор.

в) для биомониторинга речного водоема: баночки для сбора бентоса, пипетки, стеклянные трубочки, планктонная сеть с ячейками < 5 мкм (либо вместо нее бутылка, 40%-ный раствор формалина), микроскоп, этикетки с указанием даты и места сбора пробы, стереоскопическая лупа, ловушки для сбора пробы грунта с обитающими в нем донными организмами: закидная драга и сачковый скребок, кювета с водой, пинцет, водный сачок для взятия пробы воды с илом и беспозвоночными животными.

Роль паркового ландшафта

Парки выступают в двоякой роли: с одной стороны, как объекты природной среды, требующие защиты от агрессивных факторов и последствий урбанизации, с другой – как активные средства предотвращения или хотя бы смягчения этих вредных последствий.

Самые опасные враги растительности – промышленные выбросы и выхлопные газы автотранспорта. Экранируя солнечное излучение и снижая прозрачность воздуха, загрязнители снижают интенсивность фотосинтеза, что приводит к замедлению роста растений, а порой к их гибели.

Существенным фактором, активно загрязняющим почву отходами горючих и смазочных веществ, снова является автомобиль. Применение этилированного бензина, содержащего свинец, является причиной накопления в почве соединений этого металла, причем его концентрации нередко угрожают не только растениям, но и здоровью населения.

Сильное загрязнение почвы вследствие попадания вредных отходов промышленного производства - соединений меди, мышьяка, окисей азота и серы и др. приводит к нарушению биологического равновесия в почве.

Санитарно-гигиенические и защитные свойства древесной растительности проявляются в том, что она выделяет бактерицидные и фунгицидные вещества (фитонциды), в озонировании воздуха и очищении его от пыли и газов, в защите жилищ и хозяйственных центров от ветра, шумов, пожаров, заносов снегом, песком и мелкоземом. Летучие вещества и клеточный сок многих растений угнетают рост простейших бактерий, вирусов и грибов, убивают насекомых и их личинки, губительно воздействуют на беспозвоночных.

Количественные и качественные различия в микрофлоре воздуха лесов зависят, прежде всего, от состава и возраста насаждений и времени года. Так, в сосновых и кедровых лесах воздух в два раза чище (200-300 бактериальных клеток на 1 м³), чем в лиственных.

Максимально фитонцидность проявляется в летний солнечный полдень, минимально - в пасмурную дождливую погоду. Высокой фитонцидностью отличаются молодые листья в редкостоящих и хорошо прогреваемых посадках.

Химическая природа фитонцидов еще не раскрыта. Лучше изучены эфирные масла, существенно воздействующие на организм и регулирующие газообмен. Летучие вещества сосны обладают жаропонижающим, анальгезирующим и отхаркивающим свойствами; сосновые леса озонируют воздух.

Фитонцидная активность древесных растений обусловлена их физиологическим состоянием и зависит от условий произрастания, времени года, возраста.

Постоянной составной частью воздушного бассейна Земли является атмосферная пыль, представляющая собой мельчайшие твердые частицы. Эти частицы находятся в воздухе во взвешенном состоянии. В 1 см³ городского воздуха насчитывается около 100 тыс. пылинок, в то время как в такой же пробе воздуха, взятой над океаном, их количество минимальное - 100 шт. За последние несколько десятков лет запыленность атмосферы возросла во много раз. Вследствие этого уменьшилась прозрачность атмосферы, увеличилось отражение солнечного света, что приводит к изменению климатического режима на поверхности Земли. Сильная загрязненность воздуха отрицательно сказывается на самочувствии и здоровье людей.

Зеленые насаждения снижают запыленность воздуха. На 1 м² площади листьев задерживается 21-860 г пыли. Запыленность воздуха под деревьями меньше, чем на открытой местности, в среднем на 42 % во время вегетации и на 37 % в безлиственный период. Даже в небольших садах пыли на 30 % меньше по сравнению с открытым пространством. Фильтрационная способность древесных растений зависит от строения и плотности кроны, размера и формы листовой пластинки, ее шершавости. Жесткие, клейкие, войлочные, морщинистые листья лучше задерживают пыль, чем листья с гладкой поверхностью. Весьма эффективны в этом отношении хвойные породы: единица веса хвои задерживает пыль в 1,5 раза больше, чем единица веса листьев. Более интенсивное оседание пыли над зелеными насаждениями обусловлено как особенностями ветрового режима, так и нисходящими токами воздуха, вызываемыми перепадом температур в насаждении и над ним.

Вместе с пылевыми выбросами из топок и труб фабрик, заводов и бытовых предприятий в воздух попадают окислы азота и серы, угарный газ и смолистые вещества. И здесь древесные растения выступают как естественные санитары.

В состав воздуха приземного слоя атмосферы входит азот (77,09 %), кислород (20,75 %), аргон и неон (около 1 %), углекислый газ (0,03 %), водород (0,01 %), колеблющаяся примесь водяного пара (около 1,2 %), минеральных солей и летучих органических веществ (не более 0,01 %). В процессе фотосинтеза зеленые насаждения ассимилируют углекислый газ и обогащают атмосферу кислородом. В солнечные теплые дни 1 га леса поглощает 220-80 кг углекислого газа и выделяет 180-220 кг кислорода, который ветер разносит на большие расстояния. Многие породы деревьев повышают ионизацию воздуха - концентрацию содержащихся в воздухе материальных носителей электрических зарядов атмосферных ионов. Наиболее благотворно на организм человека влияют легкие, отрицательно заряженные ионы. Тяжелые, положительно заряженные ионы вредны для организма. Это ионизированные молекулы дыма, водяной пыли и других веществ, загрязняющих воздух. Количество легких ионов значительно увеличивают такие деревья: береза, дуб красный, дуб черешчатый, ель обыкновенная, ива плакучая, клен серебристый, клен красный, лиственница сибирская, рябина обыкновенная, сосна обыкновенная, туя западная.

Вместе с пылью на деревьях, кустах, траве оседает до 60 % сернистого газа. Под кронами деревьев и в уличных посадках его на 24 % меньше, чем на открытых местах. Особенно токсичны фтор и фтористый водород, значительное количество которых также задерживают зеленые насаждения. Роль зеленых насаждений в очищении воздуха от пыли и промышленных газов неизмеримо велика. Поэтому их необходимо создавать в виде санитарно-защитных зон на территории промышленных и производственных сельскохозяйственных объектов. Растения, поглощая и фильтруя вредные газы, препятствуют их проникновению в заселенные зоны. Но надо помнить, что промышленные отходы, попадающие в атмосферу (кроме углекислого газа), действуют на растения угнетающе. Пыль засоряет устьица листьев, ухудшает их эластичность. Цементная пыль подщелачивает реакцию клеточного сока листьев и разъедает их покровные ткани. Сернистый газ, попадая в клеточный сок, образует в нем сильные кислоты, которые понижают реакцию pH до 2,0-2,5 и отравляют плазму. Больше других страдают от отравления газом вечнозеленые растения, в частности хвойные (за исключением лиственницы и туи). Наиболее газоустойчивыми являются тополь канадский и бальзамический, липа мелколистная, клен ясенелистный, ива белая, можжевельник обыкновенный, бузина красная, жимолость, спирея калинолистная. Эти породы рекомендуется использовать для озеленения загазованных районов.

Ветрозащитная роль древесных растений проявляется в снижении скорости ветра, рассредоточении и изменении направления воздушного потока. Лесные насаждения защищают почвы от выдувания, переноса и наноса мелкозема, а сельскохозяйственные угодья, населенные пункты, железные и автомобильные дороги - от заносов песком, пылью и снегом, формируют в зоне защитного влияния насаждений своеобразный микроклимат. Для фотосинтеза и транспирации растений оптимальной считается сила ветра не более 2 м/с. Защитная эффективность зеленых насаждений зависит от их конструкции, ажурности, высоты, а также от скорости ветра, угла его подхода к опушке и температурной стратификации приземного слоя воздуха.

Влияние растений на интенсивность звука пока очень слабо изучено. Установлено, что лучше всего поглощают звук породы с густыми кронами, длительным периодом облиствения, плотными крупными листьями, перпендикулярно расположенными к направлению звуковых волн. Правильным подбором и размещением древесной декоративной растительности можно уменьшить шум. Известно также, что листья деревьев и кустарников устраняют из спектра шума высокочастотные звуки - самые вредные для нервной системы человека. Облиственные кроны деревьев, густые посадки перед застройкой поглощают 20-25 % звуковой энергии, а остальную часть отражают и рассеивают. Звуковая волна, отражаясь от различно ориентированных листовых пластинок, теряет энергию вследствие смещения листа.

При размещении древесной растительности в парковом пространстве необходимо учитывать возможность поражения деревьев молнией. Степень поражаемости зависит от особенностей электрического поля кроны, ствола и корневой системы. Считают, что возможность поражения дерева молнией возрастает с увеличением запаса воды в стволе. Поэтому молния часто попадает в деревья с глубоким стрежневым корнем, проникающим в более влажные слои почвы, в частности в старые экземпляры дуба, береста, ильма, ясеня, сосны, лиственницы с толстой трещиноватой корой. Реже поражаются молнией деревья с гладкой корой - бук, граб, платан, ольха серая, каштан конский, черешня. Дождевая вода, смачивающая поверхность ствола, играет роль громоотвода. Особенно часто молния поражает отдельно стоящие, опушечные, возвышающиеся над соседями, островершинные и растущие на возвышенностях деревья. Установлено, что напряженность электрического поля атмосферы с каждым метром возрастает на + 130 В. Следовательно, чем выше растение, тем больше разность потенциалов и тем интенсивнее притягиваются отрицательные ионы. Почти никогда не поражаются деревья, растущие во влажных низинах. Очень редко молния попадает в тополь. Есть основания предполагать, что он вообще не проводит электричество. Дерево выделяет много отрицательно заряженных ионов, которые как бы окутывают его защитным облаком.

Испаряющая поверхность листьев деревьев и кустарников, стеблей трав и цветов в 20 раз и более превышает плотность почвы, занимаемой этой растительностью. Поэтому парки способны увеличивать влажность воздуха. Ученые Германии Л.Бауэр и Х.Вайничке приводят такие данные: 1 га березовых насаждений испаряет в сутки 47 тыс. л воды, елевых насаждений -43 тыс. л, буковых - 38 тыс. л, лиственничных - 47 тыс. л и пихтовых - 53 тыс. л.

Итак, роль зеленых насаждений в оздоровлении окружающей среды и охраны природы бесспорна. Для здорового развития растений большое значение имеет качество, экологическое состояние почвы, на которой они произрастают. Деградация почвы негативно отражается на росте, питании и внешнем виде зеленых насаждений. Поэтому при формировании парка необходимо учитывать экологическое состояние любого компонента паркового ландшафта.