Файл: Введите подзаголовок документа Конференция молодых исследователей Шаг в будущее Определение чистоты городского воздуха по состоянию хвои сосны.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.04.2024
Просмотров: 15
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Географическая характеристика
Город Урай находится на Тавдинско-Кондинской наклонной равнине в Западной Сибири, в пределах Кондинской низменности, на р. Конда (пристань), в 162 км от железнодорожной станции Устье-Аха, в 350 км к юго-западу от Ханты-Мансийска. Территория 535кв. км. Численность населения в 2012 году составила 39.5тыс. жителей. Географическая широта: 60°08', географическая долгота: 64°47', высота над уровнем моря55метров. В Урае умеренно-континентальный климат с коротким тёплым летом и продолжительной холодной зимой. Урай является наиболее благоприятным местом Ханты-Мансийского округа с точки зрения климата. Продолжительность солнечного сияния 1800—1900 часов (для сравн. Сургут 1600—1700), годовая амплитуда температур около 36 С° (Сургут более 38 С°), продолжительность периода со среднесуточной температура более 0 С° 185 дней (Сургут менее 170, Ханты-Мансийск чуть более 170 дней), количество осадков 400—450 мм в год, в среднем 165 дней в году в Урае осадки. Весна в городе наступает (разрушение устойчивого снежного покрова в поле) чуть позже 15 апреля (в Ишиме 11.4, в Сургуте 28.4). В конце мая среднесуточная температура переходит границу +10 С°, Средняя продолжительность безморозного периода более 105 дней в году. Около 60 дней в городе среднесуточная температура превышает +15 С°. Продолжительность устойчивых морозов около 143 дней (Ханты-Мансийск более 150 дней), Число дней с метелью чуть более 30 дней (Сургут более 50 дней в году).
Мансийское слово «урай» означает «старица, дугообразное озеро».
Главной рекой Урая является река Конда. В начале мая река Конда очищается ото льда. Город Урай располагается в зоне оптимального сочетания теплообеспеченности и увлажнения в средний и сухой год.
Лес представлен в основном сосняком, часто наблюдается безлесные земли на местах болот, встречаются березняки. Ближе к Свердловской области встречаются кедровники и ельники. Большего процента сосны в составе леса во всем Ханты-Мансийском автономном округе и во всей Тюменской области нет.С геоботанической точки зрения вокруг города Урай растут сосняки.
Из истории города.
В 1922 году в устье впадения реки Колосья в реку Конда переселенцами из Центральной России был основан посёлок Урай. В конце двадцатых годов прошлого века в деревне Урай Шаимского сельского Совета была организована рыболовецкая артель имени Декабристов. В 1957 году составлен генеральный план строительства поселка Урай на площади 57,0 га. 25 мая 1959 года недалеко от поселка Чантырья была заложена первая разведочная скважина Шаимской партии глубокого бурения Ханты — Мансийской комплексной геолого - разведочной экспедиции; 16 июня 1959 детальное исследование по реке Конде и её притокам. При испытании Мало-Атлымской скважины получена первая в области нефть, содержащая до 62 % светлых нефтепродуктов. В конце сентября 1959 года скважина № 2 на Мулымьинской площади дала высококачественную нефть, дебитом до 1 м
3/сут. В 1960 году здесь было открыто первое нефтяное месторождение в Западной Сибири (Шаимское) и началось его освоение. 31 июля 1962 года решением Исполнительного комитета Кондинского районного Совета депутатов трудящихся, Ханты-Мансийского национального округа Тюменской области № 212/ 1 организован рабочий поселок Урай, год спустя избран первый поселковый Совет.25 июня 1965 года Указом Президиума Верховного Совета РСФСР посёлку был присвоен статус города окружного подчинения. С 2006 года имеет статус городского округа.
Урай является моногородом. Основное нефтегазодобывающее предприятие «Урайнефтегаз».Помимо предприятий, обслуживающих нефтедобычу, в городе действует ряд предприятий пищевой промышленности и сферы обслуживания.
Познакомившись с докладом С.С. Чичерина (зам. директора, зам. председателя ученого совета Главной геофизической обсерватории имени Воейкова) по вопросу «Информирование общественности о состоянии загрязнения атмосферного воздуха» мы узнали, что в 135 городах Российской Федерации (55% городского населения) уровень загрязнения воздуха характеризуется как высокий и очень высокий. В 38 субъектах Российской Федерации более 55% городского населения находится под воздействием высокого и очень высокого загрязнения воздуха. В Ханты-Мансийском автономном округе – Югра такие уровни загрязнения атмосферного воздуха связаны, в основном, с деятельностью нефтегазодобычи, переработки сырья. В 210 городах России средняя за год концентрация одного или нескольких веществ превышает предельно допустимую концентрацию (Q > 1 ПДК). В Ханты-Мансийском автономном округе – Югра имеется 5–7 таких городов, в Московской области – 9, в Иркутской области – 13. (Федеральный портал PROTOWN.RU)
Биологические особенности сосны обыкновенной
Сосна (лат. Pínus) — типовой род хвойных деревьев семейства Сосновые (Pinaceae). По современным данным существует около 120 видов сосны, которые в естественном произрастании рассеяны по всему Северному полушарию от экватора до заполярья. В умеренном и субарктическом климате они образуют леса на равнинах, а в субтропиках, тропиках и вблизи экватора произрастают в горах.
Сосны - вечнозелёные, богатые смолой деревья, обыкновенно очень крупные, реже мелкие, иногда почти
кустарники. Хвоинки сосны - видоизмененные листья, они покрыты толстостенной кожицей, устьиц у них немного, и они находятся в углублениях. Хвоя сосны сохраняется 2-4 года. В силу особенностей строения сосны в любое время года экономно испаряют влагу. Шишки - видоизмененные побеги. Красноватые шишки – женские, зеленовато - желтые - мужские. Сосны чрезвычайно распространены по всему северу России и большей части Сибири и образуют как чистые леса, так и леса в смеси с елью и другими породами. В лесу сосны имеют (до 35 метров) колоннообразный ствол. Продолжительность жизни 150-200 лет. Наиболее чувствительны к загрязнению воздуха сосновые леса, это обусловливает выбор сосны как важнейшего индикатора антропогенного влияния.
Методика исследования «Определение состояния хвои сосны обыкновенной для оценки загрязнённости атмосферы» позволяет без определенных затрат выяснить экологическую обстановку в городе. В незагрязнённых лесных экосистемах основная масса хвои здорова, не имеет повреждений, и лишь малая часть хвоинок имеет светло-зелёные пятна и некротические точки микроскопических размеров, равномерно рассеянные по всей поверхности. В загрязнённой атмосфере появляются повреждения, и снижается продолжительность жизни хвои сосны.
Результаты.
1. Анкетирование.
Что бы узнать мнение жителей города о состоянии воздуха я провела анкетирование. В анкетировании приняли участие 50 горожан (приложение№2). Ответы на вопросы получила следующие: на первый вопрос «Считаете ли Вы экологическое состояние города удовлетворительным», «Да» ответили 27 жителей города (54%), «Нет»-13 горожан (26%), «Не знаю» - 10 человек (20%). То есть больше половины опрошенных удовлетворены экологическим состоянием в городе. На второй вопрос «Считаете ли Вы, что воздух города загрязнен?» ответы распределились так: «Да» сказали 23 человека (46%), «Нет» - 20 человек (40%), «Не знаю» -7 человек (14%).Вывод: Перевес мнений не значителен, люди мало обращают внимание на чистоту воздуха в городе. Основными источниками загрязнения воздушной среды считают: автомобильный транспорт 30 человек (60%), котельные и предприятия -19 человек (38%), один человек назвал людей (2%).Можно сделать вывод, что люди понимают проблему, знают основные источники загрязнения и в то же время, так же как и я, считают ситуацию удовлетворительной.
Вывод. Необходима разъяснительная работа среди населения о ценности чистого воздуха и об отрицательном влиянии атмосферного загрязнения на живые организмы,
которое приводит к сокращению численности, видового разнообразия животных и растений, и заболеваемости человека.
2. Определение состояния хвои сосны обыкновенной.
При выполнении данной работы я руководствовалась методикой, взятой из сборника Алексеева С.В., Груздевой Н.В., Муравьева А.Г., Гущиной Э.В. «Практикум по экологии». Для метода биоиндикации по хвое сосны достаточно собрать с боковых побегов кроны сосны 5-20 деревьев в 15-летнем возрасте примерно по 300 пар хвоинок второго и третьего года жизни. Всю хвою разделить на три части (неповреждённая хвоя, хвоя с пятнами и хвоя с признаками усыхания) и подсчитать количество хвоинок в каждой группе. На основании этих данных и делается вывод о степени загрязнённости атмосферы.
Для проведения исследования я подобрала три участка сосновых насаждений, располагающихся как в условиях сильного загрязнения (возле автомагистрали), так и на мало загрязняемой территории на удаленном расстоянии от источников загрязнения, на всех участках я измерила длину 10 хвоинок и вычислила среднюю длину хвои (приложение №1 таблица№2). Первый участок я взяла на отрезке дороги в аэропорт, примерно в километре от эколого-биологического отдела на юго-восток. Это основная дорога и за пятнадцать минут наблюдения я насчитала 52 машины (с 15.30 до 15.45). По краю дороги выбрала пять сосен примерно пятнадцати - двадцатилетнего возраста. С боковых побегов кроны сосен собрала примерно по 60 пар хвоинок второго и третьего года жизни. Общее количество пар хвоинок 300 штук. Сложила их в пронумерованный пакет. В кабинете хвоинки рассмотрела под лупой и разложила на три группы по классу усыхания и повреждений. Первая группа - неповреждённая хвоя, вторая - хвоя с пятнами, и третья группа - хвоя с признаками усыхания, подсчитали количество хвоинок в каждой группе и занесли в таблицу№2 (приложение№1).
По этой же схеме собрала и осмотрела хвоинки, собранные на участке №2 – это территория детского сада № 21 и на участке №3 на территории ДК «Нефтяник». Все данные занесла в таблицу №2 (приложение№1). Затем данные сравнила между собой и составила заключение о степени повреждения хвои сосен с исследуемых участков. Учитывая, что из 300 хвоинок только третья часть абсолютно чистые, можно сделать вывод, что экологическая обстановка в городе не самая лучшая.
Кроме участков усыхания и пятен на участке №3 на хвоинках я встретила черные, блестящие крупинки. Сначала я подумала, что на хвоинки осела сажа, но рассмотрев хвоинку под микроскопом, увидела, что это чьи - то яйца. Что бы узнать, что это такое, мы с педагогом отправились на консультацию в территориальное управление департамента лесного хозяйства ХМАО-Югры урайское лесничество. Галиакперова Нина Николаевна сообщила нам, что мы нашли яйца тли, а вот какой мы узнали вместе по определителю. Вредителем оказалась тля Cinara, род тлей из семейства Lachnidae. Это крупные и среднего размера тли, длиной 2-7 мм. Буровато-серые или чёрно-бурые. Волосистые, с большими трубочками. Питаются растительными соками. Встречаются на сосновых (ель, сосна, кедр, пихта, лиственница) и кипарисовых (можжевельник, туя). Сидят рядами на хвое сосны обыкновенной. Яйца зимуют на нижней поверхности хвои. Меры борьбы: весной обработка карбофосом. При необходимости обработку повторить через 10-12 дней. Тля прокалывает покровы растения и высасывает сок. В местах массовых укусов ткани деформируются, а затем отмирают. Может происходить скручивание листьев и образование галлов. Цветы на пораженных цветоносах не развиваются, вянут, едва раскрывшись. Сам цветонос быстро увядает. Плоды не завязываются, завязь осыпается. Тли, как и другие равнокрылые насекомые (мучнистые червецы, корневые червецы, белокрылки, цикадки, шитовки, ложнощитовки), высасывают из растения намного больше сока, чем им необходимо для поддержания жизненных сил. Излишки влаги и углеводов выводится из организма тли в виде сахаристых выделений, которые называются падь или медвяная роса. Эта липкая сладкая жидкость покрывает растение, затрудняя его дыхание. Падь является хорошим субстратом для развития различных грибков. Сажистые грибки, например, могут покрывать лист сплошным слоем, уменьшая интенсивность фотосинтеза, что угнетает и без того ослабленные растения. Интересно, что падь могут собирать пчелы. Мед, полученный из такого сырья, называют падевым. Сосновый лес, заселенный тлёй становится «медоносным».Партеногенетически развивающиеся тли обладают колоссальной плодовитостью, и за лето потомство одной родоначальницы могло бы достигнуть многих сотен и даже тысяч миллионов. Однако такого масштаба развитие тлей не достигает из-за значительной их гибели, так как у них много врагов — личинки мух-жужжалок (Bombuliidae), златоглазки (Chrusops), жуки и личинки божьих коровок, клопы, сверчки, клещи и птицы. Так мы узнали, что сосны около Д/К «Нефтяник» необходимо лечить, иначе они могут засохнуть на корню.
Также я сравнила средний размер хвоинок на всех участках. Для этого на каждом участке с сосен было взято по 10 хвоинок, их размер замерялся, и находилось среднее арифметическое значение. Оказалось, на участке №1 средняя длина хвоинок 4,3 мм, на участке №2 - 4,6, на участке №3 – 3,5 (приложение №1, таблица №2).
Вывод: Повреждения на хвоинках говорят о наличии загрязнения. Самые короткие хвоинки на участке №3 , я это связываю с тем, что на соснах была обнаружена тля Cinara.
Для того чтобы проверить метод биоиндикации, то есть соответствует ли состояние хвои загрязнению воздуха я взяла пробу снега на всех трёх площадках. В талой воде пробы снега с участка №1 визуально оказалось больше всего осадка по сравнению с другими участками. Меньше осадка было в талой воде из пробы с участка №2 и совсем мало осадка было в пробе талой воды с участка №3. Снег растопила и проверила РН талой воды. Величина РH снега обусловлена попаданием из атмосферы не только твёрдых частиц, но и газообразных загрязняющих веществ: SO2, CO, CO2, N2O, NO, NO2. Этот показатель очень важен, т. к. может сильно повлиять на реакцию среды почвы после таяния снега (подкислить или подщелочить). Чистый снег, как и чистая дождевая вода, имеет РH = 5,6, что связано с наличием в воздухе CO2, образующим угольную кислоту, подкисляющую атмосферные осадки. Если в воздухе много оксидов азота, сернистого газа, диоксида серы и других кислотных оснований, то снег будет иметь величину РH< 5,6 (снег кислый). Если снег имеет значение РH выше 5,6, то он щелочной и загрязнён оксидами металлов (NO,NO2). Основными источниками диоксида азота в городах являются выхлопные газы автомобилей и выбросы теплоэлектростанций (причем использующих не только ископаемые виды топлива). Это подтверждают и данные наших исследований. На всех участках показатель РН равный 8 означает слабощелочную среду, что говорит о загрязнении выхлопами автотранспорта. Считаю, что влияние автотранспорта на загрязнение снега и, следовательно, воздуха можно оценить как существенное. Оно может угнетать рост древесных и кустарниковых насаждений в прилегающей к дороге 10-20-метровой зоне.
Вывод
Сравнив данные, я выяснила, что самый чистый участок №3 (ДК «Нефтяник»), более загрязненный участок №1(дорога в аэропорт), а самый угнетенное состояние у сосен на участке №3(Д/с№21). Я с удивлением увидела, что у сосен, растущих по дороге в аэропорт не самое плохое состояние. Разбираясь, почему же у сосен в городе хуже общее состояние, чем у сосен у автодороги с большим потоком автотранспорта, я выявила одно преимущество участка №1 - это то, что там естественный лес, а в городе это искусственные посадки.
