Роль растений в жизни человека

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

Введение……………………………………………………………….

I. Обзор литературы……………………………………………

1) Роль растений в жизни человека……………………………..

2) Биоиндикация…………………………………………………

3) ГИС – технологии и аэроснимки при изучении растительного покрова………………………………………………………………...

II. Природно – техногенная характеристика объектов исследования………………………………………………....

1) Географическое положение, рельеф, геология и гидрология…………………………………………………………….

2) Экологическая характеристика парка (Северо – Западный округ)………………………………………………………………….

3) Климатические условия………………………………………

4) Растительный покров…………………………………………

III. Результаты исследования. ………………………………….

1) Площадь листьев………………………………………………

2) Структурная асимметрия………………………………….…..

3) Макро и микроэлементы в листьях…………………………

Выводы………………………………………………………………..

Список литературы…………………………………………………..

Приложение…………………………………………………………..

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Объектом исследования в моей дипломной работе является «Биоиндикация загрязнения растительного покрова на примере карты «Покровское - Стрешнево». Я считаю, что данный вопрос является весьма актуальным, не только потому, что экологическое состояние большинства парков, расположенных на территории Москвы, значительно ухудшилось, в основном из-за деятельности человека, но и из-за слабой изученности общего экологического состояния лесопарковых территорий, в связи с небольшим объёмом располагаемой информации.

Стоит отметить, что изучением экологического состояния Москвы и области стали заниматься совсем недавно, в отличии от более прогрессивных в этом отношении стран, таких, как: Швейцария, Латвия, Норвегия, Люксембург, Коста-Рика, Франция, Австрия, Италия, Великобритания и Северная Ирландия. По экологическому состоянию мы, к сожалению, больше принадлежим к странам с весьма неблагоприятной экологической обстановкой, а именно: Туркменистан, Узбекистан, Казахстан, ЮАР, Йемен, Кувейт, Индия, Ливия, Босния и Герцеговина.

Литературные источники включают фотоснимки парка, общую характеристику состояния флоры исследуемой территории, выдержки из научных трудов, материалы некоторых лекций, прочитанных в процессе обучения, учёные записки, учебное пособие по курсу «Радиационная экология» и пр.

Цель работы – оценка природной среды и экологического состояния растительного покрова парка «Покровское - Стрешнево».

Задачи исследования - определение индикаторов, отображающих процесс загрязнения парка «Покровское - Стрешнево», который, безусловно, имеет важное экологическое значение для нескольких районов, расположенных вблизи изучаемой территории; разработка методов и критериев, отображающих комплексное воздействие антропогенных факторов, с учетом комплексного характера загрязнения, а так же диагностика ранних нарушений в наиболее чувствительных компонентах биотических сообществ.

Методология исследования основана на использовании в работе ГИС-технологий и изучении аэрофотоснимков исследуемой территории.

Раскрытие данной темы позволит сформировать не только полную картину загрязнений растительного покрова парка «Покровское - Стрешнево», но и общую схему для мониторинга всех аналогичных лесопарковых зон Москвы

 

Глава I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Биоиндикация

Поскольку оценка качества почвы, воды и воздуха приобретает в настоящее время жизненно важное значение, необходимо определять как реально существующий, так и возможный в будущем уровень загрязнения окружающей среды Для этой цели используют два принципиально разных подхода, физико-химический и биологический. Биологический подход развивается в рамках направления, которое получило название биоиндикации и биомониторинга. Биоиндикация - это оценка состояния среды с помощью живых объектов. Живые объекты (или системы) - это клетки, организмы, популяции, сообщества. С их помощью может проводиться оценка как абиотических факторов (температура, влажность, кислотность, соленость, содержание поллютантов и т.д.), так и биотических (благополучие организмов, их популяций и сообществ).

Согласно определению Н.Ф. Реймерса (1990 г.),: “Биоиндикатор: группа особей одного вида или сообщество, по наличию, состоянию и поведению которых судят об изменениях в среде, в том числе о присутствии и концентрации загрязнителей… Сообщество индикаторное – сообщество, по скорости развития, структуре и благополучию отдельных популяций микроорганизмов, грибов, растений и животных которого можно судить об общем состоянии среды, включая ее естественные и искусственные изменения”. Безусловно, объективные факты свидетельствуют о существовании тесного влияния факторов среды на биотические процессы экосистемы (плотность популяций, динамику видовой структуры, поведенческие особенности). Такие факторы среды, как свет, температура, водный режим, биогенные элементы (макро- и микроэлементы), соленость и другие имеют функциональную важность для организмов на всех основных этапах жизненного цикла, однако можно использовать обратную закономерность и судить, например, по видовому составу организмов о типе физической среды. Поэтому “Биоиндикация – это определение биологически значимых нагрузок на основе реакций на них живых организмов и их сообществ. В полной мере это относится ко всем видам антропогенных загрязнений” (Криволуцкий с соавторами, 1988 г.).

Биоиндикация представляет собой метод определения степени загрязнения природной среды с помощью живых организмов (или природных сообществ). Индикация экологических условий проводится на основе оценки изменения как видового разнообразия организмов той или иной местности, так и их химического состава, который отражает присущую им способность накапливать элементы и соединения, поступающие из окружающей среды. Например, оценка состояния окружающей среды по изменению количества видов связана с тем, что наиболее чувствительные к тем или иным загрязняющим веществам виды растений и животных исчезают из биоценоза (майский жук, лишайники в промышленных центрах) либо, наоборот, увеличивают свою численность (сине-зелёные водоросли, при поступлении в водоемы загрязняющих веществ с сельскохозяйственных угодий).

Функции индикатора выполняет тот вид, который имеет узкую амплитуду экологической толерантности по отношению к какому-либо фактору. Большей частью индикаторами являются растения – организмы, не способные к активному перемещению. Если в лесу на стволах деревьев обильны лишайники, то это сигнализирует о том, что в воздухе почти нет вредных примесей, особенно сернистого газа. При наличии сернистого газа лишайники исчезают. Некоторые растения довольно широко используются в качестве индикаторов. Когда сосна или можжевельник, к примеру, растут над залежами урановой руды, в их хвое содержится значительно больше урана, чем обычно. Виды астрагалов являются индикаторами селена, а некоторые крестоцветные – серы. В роле индикатора может выступить весь фитоценоз, так как особенности климата, почв, химизм среды, влажность влияют на видовой состав растительности.

Иными словами, по флористическому составу можно установить качество почв и их физико-химические свойства, характер местных климатических условий, наличие в среде тех или иных химических элементов, влияние биотических факторов и различных форм деятельности человека на природу. Изучение комплекса сапробных организмов позволяет определять степень загрязнения воды. Только в чистой воде встречаются некоторые мхи, личинки ручейников. А вот серные бактерии, личинки хирономид обитают лишь в сильно загрязненных водоемах. В слабозагрязненных водах живут многие насекомые, зеленые одноклеточные водоросли, ракообразные. видовое разнообразие и высокая численность или, наоборот, отсутствие стрекоз на берегу водоема говорят о его фаунистическом составе: много стрекоз – фауна богата, мало – водная фауна обеднена.

Основой задачей биоиндикации является разработка методов и критериев, которые могли бы адекватно отражать уровень антропогенных воздействий с учетом комплексного характера загрязнения и диагностировать ранние нарушения в наиболее чувствительных компонентах биотических сообществ. Биоиндикация, как и мониторинг, осуществляется на различных уровнях организации биосферы: макромолекулы, клетки, органа, организма, популяции, биоценоза. Очевидно, что сложность живой материи и характера ее взаимодействия с внешними факторами возрастает по мере повышения уровня организации. В этом процессе биоиндикация на низших уровнях организации должна включаться в биоиндикацию на более высоких уровнях, где она может служить для объяснения динамики более высокоорганизованной системы.

Считается, что использование метода биоиндикации позволяет решать задачи экологического мониторинга в тех случаях, когда совокупность факторов антропогенного давления на биоценозы трудно или неудобно измерять непосредственно. К сожалению, современная практика биоиндикации носит в значительной мере феноменологический характер, выраженный в пространном изложении подмеченных исследователем фактов поведения различных видов организмов в конкретных условиях среды. Иногда эти описания сопровождаются не всегда обоснованными выводами, носящими, как правило, сугубо оценочный характер (типа "хорошо / плохо", "чисто / грязно" и т.д.), основанными на чисто визуальных методах сравнения или использовании недостаточно достоверных индексов. Чаще всего такой "прогноз" делается, когда "общественное" мнение по конечному результату оценки качества экосистемы уже заранее известно, например, по прямым или косвенным параметрам среды. В результате этого, роль биоиндикации оказалась сведенной к следующей совокупности действий, технологически совпадающей с биомониторингом: выделяется один или несколько исследуемых факторов среды (по литературным данным или в связи с имеющейся программой мониторинговых исследований); собираются полевые и экспериментальные данные, характеризующие биотические процессы в рассматриваемой экосистеме, причем теоретически эти данные должны измеряться в широком диапазоне варьирования исследуемого фактора (например, в условно-чистых и в условно-грязных районах); некоторым образом (путем простого визуального сравнения, с использованием системы предварительно рассчитанных оценочных коэффициентов или с применением математических методов первичной обработки данных) делается вывод об индикаторной значимости какого-либо вида или группы видов.

Существенные методологические трудности биоиндикации возникают при оценке состояния биоценоза по соотношению видов в конкретной экосистеме выборочным методом. Если исходить из понимания популяции, как совокупности особей, то информация, которую мы получили, не может быть экстраполирована за пределы временного периода или станции (полигона), на котором осуществлена выборка. Необходимо получить информацию о форме распределения вероятностей нахождения особей в той или иной точке пространства экосистемы. Исходя из найденного закона распределения, можно рассчитать число необходимых проб, обеспечивающих заданную точность интерполяции. Такой подход возможен для оценки состояния популяций на небольших площадях, например, в небольших замкнутых мелководных водоемах. Для крупных водоемов количество выборок ограничивается временем, за которые можно сделать пробы в сходных условиях (например, даже в течение суток может произойти перераспределение планктонных особей в пространстве). Проблемы, связанные с изучением пространственно-временной дифференциации зоопланктона при проведении мониторинговых исследований, показаны, например, на большом экспериментальном материале О.М. Кожовой и Б.К. Павловым (1986 г.).

Таким образом, биоиндикацию можно определить как совокупность методов и критериев, предназначенных для поиска информативных компонентов экосистем, которые могли бы: адекватно отражать уровень воздействия среды, включая комплексный характер загрязнения с учетом явлений синергизма действующих факторов, а так же диагностировать ранние нарушения в наиболее чувствительных компонентах биотических сообществ и оценивать их значимость для всей экосистемы в ближайшем и отдаленном будущем.

1.2.1 Экспертные методы оценки экологических воздействий

По инициативе Программы ООН по окружающей среде (UNEP) для экологической оценки был разработан целый ряд стандартизованных методов или вспомогательных инструментов, призванных повысить эффективность выявления воздействий. Эти методы основаны на коллективном опыте широкого круга специалистов, а их использование позволяет упорядочить и систематизировать процесс биоиндикации и мониторинга, избегая многих ошибок, совершавшихся на ранних этапах развития.

Австралийским агентством по охране окружающей среды AEAA, а также международной группой специалистов (Экологическая оценка.., URL) выделяются следующие стандартизованные методы, используемые для выявления воздействий:

- контрольные списки;

- матрицы;

-сети;

- наложение карт и географические информационные системы (ГИС);

- экспертные системы.

Климатические условия

Климат Москвы есть климат центральной части Русской равнины. Средняя многолетняя (за 50 лет: с 1870-х годов по 1925 г.) годовая температура Москвы (у Тимирязевской сельскохозяйственной академии) составляет 3,7°. Среднегодовое количество осадков — 538 мм (по более новым сведениям — 620 мм, что указывает на возрастание количества осадков за последние 25 лет).
Обращает внимание большая равномерность в распределении по месяцам числа дней с осадками (минимум — 11 дней, максимум — 17 дней: разница очень невелика; два месяца имеют по 13 дней, 2 месяца — по 14 дней и 3 месяца — по 15 дней). Меньше всего осадков — зимой, больше всего — летом и в начале осени. Относительная влажность воздуха ниже всего бывает в мае.
Для климата Москвы характерна его сравнительно большая изменчивость по годам и по сезонам года.
Максимальная температура, наблюдавшаяся в Москве, достигала 37° (август), а минимальная — 42° (январь). В самый дождливый год у б. Межевого института, выпадало 834 мм осадков, а на краю города, у Тимирязевской академии,— 760 мм, а в самый сухой год соответственно 272 и 338 мм, т. е. в центре города разница в осадках по годам больше, чем его окраине.
Типичные месяцы московской зимы — январь и февраль. На территории города преобладают юго-восточные ветры, приводящие к холодной малооблачной погоде; приток теплого воздуха вызывает пасмурную погоду со снегопадами, а холодного — ясную и малоснежную. Переход к весне, как правило, резкий, скачком, особенно при юго-восточных ветрах, дующих с освободившихся ранее от снега и ранее нагревающихся пространств. Для мая характерен «возврат холодов», связанных со вторжением арктического воздуха. Типичные летние месяцы — июнь и июль; в августе уже сказываются осенние черты климата. Летом воздух часто застаивается и хорошо прогревается, погода в это время тихая, теплая, особенно по ночам; днем обычны кучевые облака. В некоторые годы в июне через Москву проходят сильные ураганы, срывающие крыши и ломающие деревья.
В Москве (у Тимирязевской сельскохозяйственной академии) солнечное сияние продолжается 1 568 часов в год, т. е. в течение 45% числа дневных часов. Меньше всего часов солнечного сияния в декабре — 19; в январе их число увеличивается до 31, в феврале — до 56, в марте — удваивается (105), в апреле — достигает 165, в мае, июне и июле почти одинаково (242, 246, 248), в августе несколько понижается (211) и далее резко падает — до 135 в сентябре, 81 в октябре и 30 в ноябре.
Огромный город накладывает весьма заметную печать на местные климатические условия. Климат Москвы существенно отличается от климата Подмосковья.
Городская мгла, которая образуется частицами пыли и сажи, ночью задерживает тепловое излучение. Поэтому в ясные ночи за городом на 2—3° холоднее, чем в Москве; иногда разница в температурах ночи доходит до 4—6°. За городом заморозки на земле гораздо чаще, чем в Москве.
«Летом и зимой Москва как бы теплый островок в море более холодного воздуха». По мере роста города разница между его климатом и климатом окрестностей становится все более резкой. А. X. Хргиан приводит интересные данные, показывающие, что на окраине Москвы с 1860-х до 1920-х годов средняя годовая температура оставалась неизменной (3,7°), а в центральной части Москвы она за эти десятилетия выросла до 4,6°, как будто Москва сместилась на 300 км южнее.
Летом асфальт, камень, железо сильно нагреваются. Асфальт накаляется до 55° и выше, так что у его поверхности создаются микроклиматические условия, близкие к условиям раскаленной песчаной пустыни. В жаркий летний день, когда поливочные машины увлажнят асфальт московских улиц и площадей, над ним поднимаются струйки пара, и он высыхает на глазах в течение нескольких минут. Отчетливо ощущается большая разница в температуре приземного слоя воздуха над асфальтом и над затененной землей бульваров и скверов.
Влажность воздуха Москвы на 3—5% меньше, чем в окрестностях города; особенно велика разница в летнее время. В жаркие дни облака тают по мере приближения к центру города. С другой стороны, обилие частиц пыли и сажи приводит к образованию над Москвой грозовых облаков и к сильным грозам. Обычно ливни захватывают не всю Москву, а лишь отдельные ее районы, так что в одной части города идет сильный дождь, а в другой сухо и светит солнце.

Полосы ливней над городом имеют часто дугообразную форму, охватывая подковой более нагревающийся центр Москвы.
В Москве накапливается за зиму много снегу. При огромном автомобильном движении снег — зло для города; с ним ведется постоянная борьба: тысячи людей, сотни специальных машин и автомашин сгребают и вывозят за зимнюю ночь свежевыпавший снег с московских улиц.
Городская застройка влияет и на скорость ветра. В Москве среднегодовая скорость ветра равна 3,6 м в секунду, а за городом — 4,5 м в секунду.
При строительстве внутри города, особенно при сооружении теплоэлектростанций, надо серьезно учитывать направление ветров. В Москве преобладают ветры юго-западного направления. Поэтому юго-западная часть Москвы (Ленинские горы) имеет самый чистый воздух, лишена дыма.
Сравнительно однородное по климатическим условиям Подмосковье в прошлом сильно различалось внутри по характеру растительности. Даже на территории Москвы типы растительности были весьма различны.
Москва выросла как раз в том месте, где сходились различные типы лесов. Как это видно на карте восстановленного растительного покрова, составленной профессором Московского университета ботаником В. В. Алехиным, с востока к Москве подходили сосновые леса, с юга — дубравы, с юго-запада и с севера — елово-широколиственные леса и с северо-запада — еловые леса. Сосновые и еловые леса Москвы были далеки по своему типу от таежных лесов, так как имели значительную примесь широколиственных пород, т. е. носили более южный характер.
Это разнообразие типов лесов, окружавших Москву, несомненно, оказало немалое влияние на первоначальный облик города, так как лес играл очень большую роль в жизни населения Центральной России, и наличие самых различных древесных пород — сосны и ели, дуба и липы, березы и осины,— а стало быть, и различных типов почв оказало положительное влияние на развитие Москвы. Леса вокруг Москвы за ряд веков были сильно вырублены, а характер оставшихся лесов изменился. Особенно пострадали широколиственные леса, которые частично заменились лесами мелколиственными; дуб почти исчез из Подмосковья; лишь кое-где сохранились небольшие дубравы.
На территории самой Москвы в прошлом, повидимому, преобладали сосновые леса с дубом и орешником. Недаром Кремлевский «холм» (третья надпойменная терраса Москвы-реки) носил название «Боровицкого холма» (от слова «бор»), а одна из башен Кремля и теперь называется Боровицкой. Были на территории современной Москвы и дубравы. По мнению В. В. Алехина, «дубравы в свое время подходили непосредственно к г. Москве, и даже сама территория г. Москвы во многих частях была, повидимому, под дубовым лесом».
Так как в Москве сходились «клинья» различных — более северных и более южных — типов лесов, то естественно задать вопрос: чье же было влияние сильнее — севера или юга? В. В. Алехин следующим образом ответил на этот вопрос: «Москва больше по своей природе тяготеет к югу, чем к северу». Это обстоятельство важно для современного озеленения столицы. Увеличение температуры Москвы, по сравнению с окрестностями, связаднов с ростом города, еще более усиливает его тяготение к югу.
A. X. Хргиан отмечает, что в Москве на открытом воздухе зимуют некоторые южные растения, вымерзающие за городской чертой. В Москве могут расти конский каштан, высокий пирамидальный тополь. Современные лесные массивы Москвы — искусственные посадки. Площадь лесных насаждений парков Москвы составляет 3 730 гектаров. Городские сады, скверы, бульвары и кладбища имеют лесную площадь 562 гектара. Кроме того, внутри кварталов, во дворах школ, больниц, фабрик и заводов имеется 1 495 га лесных насаждений. Таким образом, общая площадь лесных насаждений Москвы равна 5 787 га, что составляет 17% городской территории.
На озеленение Москвы в последнее время обращено очень большое внимание. На магистралях столицы высаживаются многолетние липы, на площадях создаются скверы. С 1948 по 1953 г. в Москве создано более 100 скверов и озеленено более 170 улиц. Было высажено более миллиона деревьев (в том числе десятки тысяч деревьев в возрасте 25—50 лет) и более шести миллионов кустов. Однако это, конечно, еще только начало больших работ по озеленению Москвы. Надо заметить, что на микроклимат городских улиц и площадей, дворов домов, и в целом на климат великого города, могут оказать влияние лишь широкие полосы древесных насаждений, т. е. бульвары, аллеи, скверы, парки, которые должны со многих сторон войти в центр Москвы и соединить его зелеными лентами с окружающим столицу парковым поясом.

2.3.1 Климатические условия парка «Покровское-Стрешнево»

Площадь листьев

 

Структурная асимметрия

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Основы радиоэкологии: Учеб. пособие / Н.А. Фомин, Е.В. Надежкина, Т.Б. Лебедева и др. 2001. - 221 с.; с. 201-203; 2003 год

2. Учёные записки Таврического национального университета имени В. И. Вернадского, серия «География», том 23 (62). 2010 г…, № 2, с. 72 – 77. Авторы: Епихин Д. В., Борисова Н. И., Павлова – Довгань О. А.

3. Байков К.С., Ермаков Н.Б., Коропачинский И.Ю.,Федотов А.М., Хорев А.Г., Шокин Ю.И. К вопросу создания электронной библиотеки Электронный атлас "Биоразнообразие растительного мира Сибири"

4. ДБН А.2.2-1-2003 «Состав и содержание материалов оценки воздействий на окружающую среду при проектировании и строительстве предприятий, зданий и сооружений» (Госкомитет Украины по строительству и архитектуре, Киев 2004 г.)

5. Епихин Д.В. Геоинформационное обеспечение ведения кадастра зеленых насаждений // Ученые записки ТНУ. Серия: География. - 2006. – Т. 19 (58). - № 1. – С. 37-43.

6. Епихин Д.В. Геоинформационное обеспечение картирования растительного покрова урбанизированных территорий и управления им (на примере г. Симферополя) // Ученые записки ТНУ. Серия: География. - 2005. – Т. 18 (57). - № 1. – С. 25-32.

7. Епихин Д.В. Геоинформационное обеспечение системы управления растительностью г. Симферополя // Ученые записки ТНУ. Серия: география. - 2004. – Т. 17 (56). - №2. – С. 34 – 40.

8. Епихин Д.В. Опыт использования ГИС-технологий при инвентаризации городских зелёных насаждений // Одеса: ЛАТСТАР, 2002. – Ч. 1. - С. 157-161.

9. Епихин Д.В., Вахрушева Л.П. Методика использования ГИС-технологий в картировании растительности населённых пунктов // Ученые записки ТНУ. Серия: География.- 2003. – Т. 16(55). - № 2. – С. 50 – 55.

10. Зеленая книга Украинской ССР: Редкие, исчезающие и типичные, нуждающиеся в охране растительные сообщества. / Под общ. ред. Шеляг-Сосонко Ю.Р.- Киев: Наук. думка, 1987.- 216 с.

11. Информационно-методическое обеспечение управления территориальным развитием / Карпенко С.А., Ефимов С.А., Лагодина С.Е., Подвигин Ю.Н. // Под редакцией Карпенко С.А. – Симферополь: Таврия Плюс, 2002. – 186 с.

12. Рудык А.Н., Прокопов Г.А., Епихин Д.В. Применение ГИС при разработке проекта организации территории Ялтинского горно-лесного природного заповедника // Ученые записки ТНУ. Серия: География, 2005. – Т. 18 (57). - № 1. – С.109-114.

13. И.Ф. Рассашко, О.В. Ковалева, А.В. Крук. Общая экология. Тексты лекций для студентов специальности 1-33 01 02 «Геоэкология». – Гомель: ГГУ им. Ф. Скорины, 2010. – 252 с.

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

Введение……………………………………………………………….

I. Обзор литературы……………………………………………

1) Роль растений в жизни человека……………………………..

2) Биоиндикация…………………………………………………

3) ГИС – технологии и аэроснимки при изучении растительного покрова………………………………………………………………...

II. Природно – техногенная характеристика объектов исследования………………………………………………....

1) Географическое положение, рельеф, геология и гидрология…………………………………………………………….

2) Экологическая характеристика парка (Северо – Западный округ)………………………………………………………………….

3) Климатические условия………………………………………

4) Растительный покров…………………………………………

III. Результаты исследования. ………………………………….

1) Площадь листьев………………………………………………

2) Структурная асимметрия………………………………….…..

3) Макро и микроэлементы в листьях…………………………

Выводы………………………………………………………………..

Список литературы…………………………………………………..

Приложение…………………………………………………………..

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Объектом исследования в моей дипломной работе является «Биоиндикация загрязнения растительного покрова на примере карты «Покровское - Стрешнево». Я считаю, что данный вопрос является весьма актуальным, не только потому, что экологическое состояние большинства парков, расположенных на территории Москвы, значительно ухудшилось, в основном из-за деятельности человека, но и из-за слабой изученности общего экологического состояния лесопарковых территорий, в связи с небольшим объёмом располагаемой информации.

Стоит отметить, что изучением экологического состояния Москвы и области стали заниматься совсем недавно, в отличии от более прогрессивных в этом отношении стран, таких, как: Швейцария, Латвия, Норвегия, Люксембург, Коста-Рика, Франция, Австрия, Италия, Великобритания и Северная Ирландия. По экологическому состоянию мы, к сожалению, больше принадлежим к странам с весьма неблагоприятной экологической обстановкой, а именно: Туркменистан, Узбекистан, Казахстан, ЮАР, Йемен, Кувейт, Индия, Ливия, Босния и Герцеговина.

Литературные источники включают фотоснимки парка, общую характеристику состояния флоры исследуемой территории, выдержки из научных трудов, материалы некоторых лекций, прочитанных в процессе обучения, учёные записки, учебное пособие по курсу «Радиационная экология» и пр.

Цель работы – оценка природной среды и экологического состояния растительного покрова парка «Покровское - Стрешнево».

Задачи исследования - определение индикаторов, отображающих процесс загрязнения парка «Покровское - Стрешнево», который, безусловно, имеет важное экологическое значение для нескольких районов, расположенных вблизи изучаемой территории; разработка методов и критериев, отображающих комплексное воздействие антропогенных факторов, с учетом комплексного характера загрязнения, а так же диагностика ранних нарушений в наиболее чувствительных компонентах биотических сообществ.

Методология исследования основана на использовании в работе ГИС-технологий и изучении аэрофотоснимков исследуемой территории.

Раскрытие данной темы позволит сформировать не только полную картину загрязнений растительного покрова парка «Покровское - Стрешнево», но и общую схему для мониторинга всех аналогичных лесопарковых зон Москвы

 

Глава I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Роль растений в жизни человека

Растительный покров – это не только неотъемлемая составляющая экологического природного комплекса, но и один из главнейших элементов ландшафта. Он определяет общий вид местности и играет огромную роль в жизни природы.

Растения являются первоисточником существования жизни на Земле, в первую очередь, благодаря способности к фотосинтезу. Фотосинтез протекает на нашей планете повсеместно, в связи с чем суммарный эффект его колоссален. В процессе фотосинтеза зеленые растения из углекислого газа и воды создают органические вещества, служат источником ценных продуктов питания (зерна, овощей, плодов и т. д.), сырья для промышленности и строительства., участвуют в образовании органических веществ, накапливают в продуктах фотосинтеза огромный объем химической энергии. Поддерживают необходимый для существования многих организмов уровень кислорода в атмосфере.

Поглощая углекислый газ и выделяя кислород, зеленые растения обогащают атмосферу кислородом, нужным для дыхания всех живых существ. Растения играют и почвозащитную, и водоохранную роль. Земля, лишенная растений, превращается в бесплодную пустыню. Не последнее значение имеет и эстетическое значение биоты в жизни человека

Большое значение в жизни человека играет древесина, поэтому надобность в ней непрерывно возрастает.

Лекарственные растения применялись человеком для лечения болезней с древности и в медицине сыграли не последнюю роль.

В первую очередь растения селятся там, где отсутствует всяческая жизнь. В Антарктиде, к примеру, на свободной ото льда поверхности растут мхи и лишайники.

Зеленые растения — единственные в мире организмы, которые обладают чудодейственной способностью создавать в колоссальном количестве разнообразнейшие органические вещества из неорганических, снабжать живых существ необходимым для их жизни кислородом, а себя - углекислым газом, без которого они не могут существовать. Созидательный процесс преобразования неорганических веществ в органические, протекающий в хлоропластах, при прямом воздействии солнечной энергии, называется фотосинтезом (или процессом ассимиляции).

Растительный покров оказывает большое влияние на формирование и изменение климата в различных зонах земной поверхности. Исключительна роль растений в почвообразовательных процессах.

Растения осуществляют в природе разрушение (диссимиляцию) органических веществ, их минерализацию, то есть разложение их на простые неорганические соединения, которые становятся доступными зеленым растениям. Процесс распада органических веществ (мертвых растений, трупов животных и другие), разложение их до минеральных соединений-осуществляется низшими растениями, не имеющими зеленой окраски (грибы, бактерии).

Образовавшиеся минеральные вещества поступают в почву, откуда, растворенные в воде, вновь поглощаются корнями высших растений, и таким образом на Земле происходит беспрерывный круговорот веществ.

Все растения принято делить на группы по их употреблению, Из пищевых растений наибольшую ценность для человека имеют хлебные злаки, вдобавок большую роль в питании играют и плодовые растения.

В частности, называемые прядильные, либо волокнистые растения служат материалом для изготовления одежды.

Растения озеленяют наши города и селения. Сады, парки, скверы, леса, окружающие зеленым поясом большие города, необходимы человеку. Они очищают воздух, поглощая углекислый газ, задерживают мелкие частицы пыли и другие примеси, вредные для дыхания, а так же смягчают шум на городских улицах и задерживают сильные ветры и пыльные бури.

Биоиндикация

Поскольку оценка качества почвы, воды и воздуха приобретает в настоящее время жизненно важное значение, необходимо определять как реально существующий, так и возможный в будущем уровень загрязнения окружающей среды Для этой цели используют два принципиально разных подхода, физико-химический и биологический. Биологический подход развивается в рамках направления, которое получило название биоиндикации и биомониторинга. Биоиндикация - это оценка состояния среды с помощью живых объектов. Живые объекты (или системы) - это клетки, организмы, популяции, сообщества. С их помощью может проводиться оценка как абиотических факторов (температура, влажность, кислотность, соленость, содержание поллютантов и т.д.), так и биотических (благополучие организмов, их популяций и сообществ).

Согласно определению Н.Ф. Реймерса (1990 г.),: “Биоиндикатор: группа особей одного вида или сообщество, по наличию, состоянию и поведению которых судят об изменениях в среде, в том числе о присутствии и концентрации загрязнителей… Сообщество индикаторное – сообщество, по скорости развития, структуре и благополучию отдельных популяций микроорганизмов, грибов, растений и животных которого можно судить об общем состоянии среды, включая ее естественные и искусственные изменения”. Безусловно, объективные факты свидетельствуют о существовании тесного влияния факторов среды на биотические процессы экосистемы (плотность популяций, динамику видовой структуры, поведенческие особенности). Такие факторы среды, как свет, температура, водный режим, биогенные элементы (макро- и микроэлементы), соленость и другие имеют функциональную важность для организмов на всех основных этапах жизненного цикла, однако можно использовать обратную закономерность и судить, например, по видовому составу организмов о типе физической среды. Поэтому “Биоиндикация – это определение биологически значимых нагрузок на основе реакций на них живых организмов и их сообществ. В полной мере это относится ко всем видам антропогенных загрязнений” (Криволуцкий с соавторами, 1988 г.).

Биоиндикация представляет собой метод определения степени загрязнения природной среды с помощью живых организмов (или природных сообществ). Индикация экологических условий проводится на основе оценки изменения как видового разнообразия организмов той или иной местности, так и их химического состава, который отражает присущую им способность накапливать элементы и соединения, поступающие из окружающей среды. Например, оценка состояния окружающей среды по изменению количества видов связана с тем, что наиболее чувствительные к тем или иным загрязняющим веществам виды растений и животных исчезают из биоценоза (майский жук, лишайники в промышленных центрах) либо, наоборот, увеличивают свою численность (сине-зелёные водоросли, при поступлении в водоемы загрязняющих веществ с сельскохозяйственных угодий).

Функции индикатора выполняет тот вид, который имеет узкую амплитуду экологической толерантности по отношению к какому-либо фактору. Большей частью индикаторами являются растения – организмы, не способные к активному перемещению. Если в лесу на стволах деревьев обильны лишайники, то это сигнализирует о том, что в воздухе почти нет вредных примесей, особенно сернистого газа. При наличии сернистого газа лишайники исчезают. Некоторые растения довольно широко используются в качестве индикаторов. Когда сосна или можжевельник, к примеру, растут над залежами урановой руды, в их хвое содержится значительно больше урана, чем обычно. Виды астрагалов являются индикаторами селена, а некоторые крестоцветные – серы. В роле индикатора может выступить весь фитоценоз, так как особенности климата, почв, химизм среды, влажность влияют на видовой состав растительности.