2745
.pdf1
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Г.Ф.МОРОЗОВА»
Кафедра экологии, защиты леса и лесного охотоведения
Методические указания по организации и прохождению практики
по получению первичных профессиональных умений и навыков, в том числе первичных умений и навыков научно-исследовательской деятельности для студентов
по направлению подготовки 35.03.01 Лесное дело
ВОРОНЕЖ2018
2
УДК 373.167.1:574
Царалунга А.В Методические указания по организации и проведению практики по получению первичных профессиональных умений и навыков, в том числе первичных умений и навыков научно-исследовательской деятельности для студентов по направлению подготовки 35.03.01 Лесное дело / А. В. Царалунга, В. В. Царалунга, Н. Л. Прохорова -ВГЛТУ.- Воронеж, – 2018. – 23 с
Рецензент: зам. директора ФГБУ «ВНИИЛГИСбиотех по научной и инновационной работе, кандидат биологических наук, доцент Семенов М.А.
3 |
|
СОДЕРЖАНИЕ |
|
Введение |
4 |
День 1. Сравнительная характеристика влияния различных типов |
5 |
автотранспорта на окружающую среду |
|
День 2. Описание лесной экосистемы |
7 |
День 3.Сравнительная оценка состояния лесной экосистем по |
9 |
фитокомпонентам |
|
День 4. Камеральные работы. Написание отчета. Сдача зачета |
11 |
Приложение 1 |
13 |
Приложение 2 |
14 |
Приложение 3 |
15 |
Приложение 4 |
16 |
Приложение 5 |
17 |
Приложение 6 |
19 |
Приложение 7 |
20 |
Приложение 8 |
21 |
ВВЕДЕНИЕ
4
Экология – одна из академических наук, которая исследует процессы и явления, в соответствии с которыми устроена природа. Экология исследует принципы функционирования основных компонентов биосферы – атмосферы, литосферы и гидросферы, являющихся средой обитания живых организмов, закономерности взаимодействия природы и общества.
Современная экологическая ситуация вызывает обоснованную тревогу всех людей планеты. Для сохранения цивилизации необходимо переосмысление экологических ценностей, включающих природные ресурсы, в том числе чистый воздух и воду, плодородные почвы, лесные богатства и многообразие живых организмов.
Транспортный комплекс относится к основным источникам загрязнения окружающей природной среды. Основные виды воздействия на окружающую среду автотранспорта – загрязнение токсичными веществами атмосферного воздуха, отработавшими газами автомобилей; выбросы вредных веществ в атмосферу от стационарных источников; размещение и утилизация отходов от эксплуатации транспорта; загрязнение поверхностных вод и водоемов ливневыми сточными водами с объектов, обслуживающих транспортные средства.
Человек не может жить, не оставляя после себя твердые бытовые отходы. Отходы собираются как на специализированных (санкционированные места), так и на стихийно возникающих свалках (неразрешенные места). Несанкционированные свалки, вследствие биохимических процессов разложения, оказывают вредное воздействие на окружающую среду. Свалки бытовых отходов не только загрязняют почву, воду и воздух, там, в огромных количествах разводятся крысы, мыши и насекомые, что угрожает вспышками инфекционных заболеваний.
Целью учебной практики является усвоение и понимание механизма взаимодействия всех компонентов биосферы и осознание хрупкости ее равновесия.
Объектами прохождения учебной экологической практики являются: природные и природоохранные объекты г. Воронежа. При прохождении данной практики студенты знакомятся с различными методами экологических полевых наблюдений, учатся выявлять степень воздействия на природные экосистемы абиотических, биотических и антропогенных факторов. Фиксируют различные показатели состояния фитоценоза, составляют описание экосистем. Ведут учет интенсивности транспортного потока. Производят расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу выхлопными газами автотранспорта.
По результатам прохождения практики студенты составляют отчет (форма отчета приведена в конце методических указаний) и сдают зачет.
День 1. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВЛИЯНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ АВТОТРАНСПОРТА НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
5
Проблема загрязнения атмосферного воздуха вредными веществами, содержащимися в отработанных газах автомобилей, является одной из глобальных. Степень воздействия автомобильного транспорта на окружающую среду определяется с помощью целого ряда расчетных операций.
Вам необходимо оценить вклад движущегося транспорта в загрязнение атмосферного воздуха по улицам Тимирязева и Ломоносова.
Задание 1. Определить интенсивность движения автотранспортных средств.
С этой целью подсчитывается количество движущегося транспорта по соответствующим видам подвижного состава за 1 час. Вид автомобиля определяется в зависимости от типа двигателя, используемого вида топлива (бензин или дизельное топливо), а также от объема двигателя и габаритных размеров (смотри таблицу №2).
Задание 2. Определите зону активного загрязнения.
Зона активного загрязнения (ЗАЗ) имеет объем параллелепипеда с длиной (L , м), равной длине трассы; шириной – (n), равной ширине транспортной магистрали, увеличенной на размер ширины полосы отвода (обочина дороги – 100 м); высота распространения загрязняющих веществ (h)
– 5 м. Зона активного загрязнения рассчитывается по формуле
VЗАЗ = L (n + 200) h, м3
Задание 3. Определить концентрацию веществ, вырабатываемых
автомобильным транспортом. |
|
|
Для |
расчета произведенной |
массы выброса (х) загрязнителя от |
транспортных средств используется формула: |
||
|
L mх . kгор |
. kхтс |
|
Мх = --------------------------------, мг/ м3 , |
|
|
VЗАЗ |
|
Где: |
|
|
L – длина трассы, м; |
|
|
Mх |
- масса токсичных выбросов (х) вещества, выбрасываемого одним |
автомобилем в зону активного загрязнения, мг/ м3;
mх – пробеговый выброс (х) вещества (таблица №2);
Kгор – коэффициент, учитывающий изменение выбросов загрязняющий веществ при движении по территории населенных пунктов;
Kхтс – коэффициент, учитывающий влияние технического состояния автомобиля на массовый выброс (х) загрязняющего вещества (таблица №3);
VЗАЗ – зона активного загрязнения, м3
Значение kгор в зависимости от типа населенных пунктов для грузовых автомобилей и автобусов в городе с 1 млн. жителей по всем видам загрязняющих веществ, кроме оксида серы и свинца, равняется 1. Коэффициент для оксида серы и свинца составляет 1,25.
Задание 4. Рассчитать выбросы загрязняющих веществ в атмосферу.
6
Для выполнения задания используются результаты заданий №1 и 3.
Полученные расчетные величины представьте в виде таблицы и сравните с ПДК.
Справка: ПДК (предельно допустимая концентрация веществ, максимально-разовый выброс) в воздухе населенных пунктов, мг/ м3 составляют: оксид серы (1У), сернистый газ – 0,5; оксид азота (1У) – 0,085; оксид углерода (П), угарный газ – 5,0; углерод – 0,5.
Таблица 1– Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу
Вид |
Интенсивность |
М СО |
М NO2 |
М С |
МSO2 |
транспортного |
движения |
|
|
|
|
средства |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Всего |
|
|
|
|
|
Таблица 2 – Справочные материалы: Выбросы загрязняющих веществ от подвижного состава при движении в населенных пунктах (пробеговый выброс (mх, г/км)
Тип |
подвижного |
Двигатель |
СО |
СН |
NO2 |
С |
SO2 |
|
состава |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Грузовые |
автомобили |
Карбюраторный |
52,6 |
4,7 |
5,1 |
0 |
0,16 |
|
грузоподъемностью |
2 |
Дизельный |
2,8 |
1,1 |
8,2 |
0,5 |
0,96 |
|
– 5 т |
|
|
|
|
|
|
|
|
Грузовые |
автомобили |
Карбюраторный |
73,2 |
5,5 |
9,2 |
0 |
0,19 |
|
грузоподъемностью |
5 |
Дизельный |
3,2 |
1,3 |
11,4 |
0,8 |
1,03 |
|
–8 т |
|
|
|
|
|
|
|
|
Автобусы длиной от 8 |
Карбюраторный |
67,1 |
5,0 |
9,9 |
0 |
0,25 |
||
до 9,5 м |
|
|
Дизельный |
4,5 |
1,4 |
9,1 |
0,8 |
0,9 |
Автобусы |
длиной |
от |
Карбюраторный |
104 |
7,7 |
10,4 |
0 |
0,32 |
10,5 до 12 м |
|
Дизельный |
4,9 |
1,6 |
10,0 |
1,0 |
1,23 |
|
Легковые |
автомобили |
Карбюраторный |
13 |
2,6 |
1,5 |
0 |
0,076 |
|
с объемом двигателя |
|
|
|
|
|
|
||
1,3 – 1,8 л |
|
|
|
|
|
|
|
|
Легковые |
автомобили |
Карбюраторный |
14 |
2,8 |
2,7 |
0 |
0,096 |
|
с объемом двигателя |
|
|
|
|
|
|
||
1,9 –3,5 л |
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3 – Значения коэффициентов kхтс для различных типов подвижного состава
Тип |
Двигатель |
KCO |
KCH |
KNO2 |
КС |
KSO2 |
подвижного |
|
|
|
|
|
|
состава |
|
|
|
|
|
|
7
Грузовые |
Карбюраторный |
2,0 |
1,83 |
1,0 |
0 |
1,15 |
автомобили и |
Дизельный |
1,6 |
2,1 |
1.0 |
1,9 |
1,15 |
автобусы |
|
|
|
|
|
|
Легковые |
Карбюраторный |
1,75 |
1,48 |
1,0 |
0 |
1,15 |
автомобили |
(инжекторный) |
|
|
|
|
|
День 2. ОПИСАНИЕ ЛЕСНОЙ ЭКОСИСТЕМЫ
Перед выходом на объект для полевых наблюдений студенты знакомятся с такими понятиями как древостой, подрост, подлесок, живой напочвенный покров и др. (дано в описании «Лес, как экологическая система»).
При полевом обследовании отмечается дата, географическое положение в рельефе, условия увлажнения, почва, мертвый покров, живой напочвенный покров, травянистый покров, зооценоз.
Дата. Указывается день выхода.
Географическое положение. Указывается область, район, населенный пункт. Можно дать и другие ориентиры для более точной привязки.
Положение в рельефе. На равнине или на склоне. Если на склоне, указать экспозицию и крутизну склона.
Условия увлажнения. Сухо, влажно, сыро, и т.п.
Климатические факторы. Указать, какие климатические факторы воздействуют в данный момент.
Почва. Чернозем, суглинистая, глинистая, супесчаная, песчаная и др.
Мертвый покров. Указать степень покрытия почвы подстилкой (в %), ее толщину, компоненты (листья, кора, ветви и т.п.).
Описание лесной экосистемы производится по следующей форме:
Бланк описания лесной экосистемы Дата_______________________________________________________
Географическое положение____________________________________
Положение в рельефе_________________________________________
Условия увлажнения_________________________________________
Климатические факторы______________________________________
Почва______________________________________________________
Мертвый покров_____________________________________________
Фитоценоз
8
Древостой__________________________________________________
Ярусность:
1-й ярус____________________________________________________
2-й ярус____________________________________________________
3-й ярус____________________________________________________
Подрост____________________________________________________
Возобновление древостоя_____________________________________
Подлесок___________________________________________________
Живой напочвенный покров___________________________________
Зооценоз Видовой состав______________________________________________
ЛЕС, КАК ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА.
Учение о лесе, как о сообществе, было создано Г.Ф. Морозовым. Он, в частности, писал: "...Лес не есть простая совокупность древесных растений, а есть ассоциация, сообщество древесных пород, то есть такое множество, в котором растения проявляют не только индивидуальную жизнь, но и общественную, обнаруживая друг на друга разнообразные влияния и порождая социальные явления, которые изолированно растущим деревьям не знакомы и не свойственны".
В литературе накопилось большое число определений фитоценоза. В историческом плане наибольшим признанием пользуются определения В. Н. Сукачёва и А. П. Шенникова:
"Под фитоценозом (растительным сообществом) следует понимать всякую совокупность растений на данном участке территории, находящуюся в состоянии взаимозависимости и характеризующуюся как определенным составом и строением, так и определенными взаимоотношениями со средой". В лесном фитоценозе выделяют наземную часть, включающую ряд основных компонентов: древостой, подрост, подлесок, напочвенный покров и подземную, в которой располагаются корни наземных лесных растений и, кроме того, обитают многочисленные микро- и макроорганизмы. Под последней, имеется в виду почва, как составная часть леса, и материнская горная порода, из которой образуется почва и куда также могут проникать корни отдельных деревьев. Почва дает влагу и пищу растительным компонентам леса, придает лесу физическую и физиологическую устойчивость.
Древостой - основной биологический компонент лесного сообщества. Один древостой может отличаться от другого по многим признакам, прежде всего по составу пород. Если древостой состоит из одной
9
породы (например, сосны), он называется чистым, если из нескольких (сосна, дуб, береза) - смешанным.
Кроме состава различают еще форму древостоев. Если все деревья в древостое имеют примерно одинаковую высоту (с примерными колебаниями от средней до 15 %), вследствие чего образуется как бы один общий ярус, то это будет простой древостой. Если же образуются два (и более) ярусов, то это пример сложного древостоя. В природе часто встречается, например, 2- ярусный древостой, когда верхний ярус занимает сосна или дуб, а в нижнем ярусе растет береза.
Важное биологическое значение имеет возраст древостоя, с которым связаны этапы роста. Древостои бывают одновозрастные и разновозрастные. Абсолютно одновозрастные древостои образуются в результате одновременно проведённой посадки или посева. Иногда они возникают и в естественном лесу после пожара в год обильного урожая семян.
Древостои отличаются также по своему происхождению, т. е. в зависимости от того, образовались они естественным путем или же искусственно созданы человеком. Формирование древостоя связано с ростом молодого поколения древесных растений. Молодое поколение, способное в будущем войти в верхний ярус и занять место старого древостоя, под пологом которого оно растет, называется подростом.
К подросту надо относить и молодняк древесных пород, не находящийся под пологом (на вырубках, гарях, других открытых местах), поскольку он "подрастет" и из него сформируется будущий зрелый древостой. Подрост может состоять из пород как входящих, так и не входящих в состав материнского древостоя. Он бывает семенного и порослевого происхождения.
День 3. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ЛЕСНОЙ ЭКОСИСТЕМЫ ПО ФИТОКОМПОНЕНТАМ
Произвольно берутся два участка однотипного леса. Один вблизи населенных мест с явными признаками активного посещения человеком, а другой в глубине леса на расстоянии не менее 500 метров от асфальтированной дороги и не менее 100 от ближайшей просеки. На каждом участке закладывается пробная площадка размером 50х50м.(0,25га), на которой производится оценка состояния основных фитокомпанентов лесного биоценоза.
1.Состояние древостоя. Оцениваются все деревья на уровне груди с диаметром более 10см. независимо от породы. Оценка проводится по 4 категориям:
10
–жизнеспособные (ЖС) – без повреждений и явных признаков ослабления, допускается объедание листьев насекомыми и появления на них белого налета (повреждение мучнистой росой);
–ограниченно жизнеспособные (ОЖ) – единично усохшие крупные ветви или незначительно (< ¼) усохла вершина дерева, незначительные (<1/3 диаметра ствола) механические повреждения, небольшие комлевые (у основания ствола) дупла, морозобойные трещины, водяные побеги, сросшиеся или сильно искривленные стволы;
–нежизнеспособные деревья (НЖ) – отмерло более 1/3 кроны, механические повреждения более 1/3 диаметра ствола, плодовые тела дереворазрушающих грибов, большие комлевые и стволовые дупла, на стволе имеются следы вылета дендрофильных насекомых
–лесной отпад (ЛО) – все мертвые деревья, включая бурелом и ветровал
Результаты перечета сводятся в таблицу
Таблица 4 – Распределение древостоя по категориям состояния
Участок |
Количество |
|
Категории состояния шт. / % |
|||
|
деревьев шт. |
ЖС |
|
ОЖ |
НЖ |
ЛО |
У дороги |
|
|
|
|
|
|
В глубине леса |
|
|
|
|
|
|
2. Состояние подлеска. На каждом участке закладывается по 3 площадки размером 10х10м.(0,1га) на которых производится сплошной перечет всего подроста высотой до 2-х метров. Результаты сводятся в таблицу.
Таблица 5 – Распределение подлеска по высотам
Участок |
№ |
Всего |
Распределение подроста по |
||
|
пробной |
подроста |
высоте шт / % |
||
|
площадки |
шт. |
До 0,5м. |
0,5– 1,0м. |
1,0–2,0м. |
У дороги |
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
В глубине |
1 |
|
|
|
|
леса |
2 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
3. Состояние напочвенного покрова. На каждом участке по диагонали закладывается по 3 пробных площадок 2х2м на которых подсчитывается