Тема 2. Геотопологическое исследование окружающей среды.

Цель: научится выделять в ландшафте субъекты антропогенного воздействия и объекты воздействия окружающей среды.

Оборудование: планшет, лист бумаги, карандаш, ластик, ЖПС.

Вопросы для подготовки:

1.Основные методы экологических исследований ландшафта.

2.Принципы целостности, упрощения, формализации в ландшафтной экологии.

3.Субъекты антропогенного воздействия и объекты воздействия окружающей среды.

4.Понятие о местоположении.

5.Местоположение как критерий элементарного ландшафта.

6.Виды экспозиций и потоков вещества и энергии.

7.Изображение на картах ландшафтно-геоэкологических структур

Ход занятия

1.Определить основные субъекты антропогенного воздействия и объекты воздействия окружающей среды.

2. Определить местоположение основных субъектов антропогенного воздействия и объекты воздействия окружающей среды.

3. При помощи условных знаков нанести на карту основные субъекты антропогенного воздействия и объекты воздействия окружающей среды.

Основные понятия:

Принцип целостности в ландшафтной экологии позволяет всесторонне оценить реакцию каждого компонента ландшафта и геокомплекса в целом на антропогенное воздействие.

Принцип упрощения в ландшафтной экологии позволяет перейти от объекта изучения к его модели.

Принцип формализации в ландшафтной экологии позволяет точно фиксировать на карте ландшафтов все его компоненты.

Субъект антропогенного воздействия (САВ) – многочисленные образования, представляющие собой в совокупности все то, что создано и функционирует в соответствии с разумом и волей человека.

Объект антропогенного воздействия (ОАВ) – окружающая среда.

Практическая работа №3

Тема « Природные ландшафты Украины»

Цель: познакомится с разнообразием природных ландшафтов Украины и выявить степень их изменения в результате антропогенного воздействия.

Оборудование: Атлас Украины.

Вопросы для подготовки

1. Классификация ландшафтов.

2. Понятие «природный ландшафт».

3. Понятие «антропогенный ландшафт».

4. Восточноевропейские широколиственные ландшафты.

5. Суббореальные лесостепные (семигумидные) ландшафты.

6. Суббореальные степные (семиаридные ) ландшафты.

Ход занятия

1. По карте « Ландшафты» (48) выявить основные типы и подтипы ландшафтов Украины.

2. По карте «Природоиспользование» (51) выявить основные направления использования природных ландшафтов.

3. По карте «Радиационное загрязнение» (53) выявить степень радиационного загрязнения ландшафтов.

4. По карте « Загрязнение атмосферного воздуха» (53) выявить степень загрязнения атмосферного воздуха ландшафтов.

5. По карте «Загрязнение поверхностных вод» (54) выявить степень загрязнения поверхностных вод ландшафтов.

6. По карте «Загрязнение почв пестицидами» (54) выявить степень загрязнения почв ландшафтов пестицидами.

7. По карте «Загрязнение почв минеральными удобрениями» (55) выявить степень загрязнения почв ландшафтов минеральными удобрениями.

Заполнить таблицу.

Название типа, подтипа ландшафта	Основные направления природо-пользования	Радиацио- нное заг- рязнение	Загрязне- ние атмо- сферы	Загрязне- ние почв пестици- дами	Загрязне- ние почв минераль- ными удоб- рениями	Загрязнение поверхност- ных вод
1.
2.

Сделать выводы.

Основные понятия:

Природный ландшафт – территория, не подверглась изменению в результате хозяйственной и иной деятельности и характеризуется сочетанием определенных типов местности, почв, растительности, сформированных в единых климатических условиях.

Антропогенный ландшафт – ландшафт, возникший в результате деятельности человека, путем изменения его природных компонентов и взаимосвязей между ними.

Сельскохозяйственный ландшафт – ландшафт, возникающий в процессе использования земель, растительный и почвенный покров которых претерпевает существенные изменения и в большей или меньшей степени находящийся под контролем человека.выявить механизм и пути миграции биогенных химических элементов и загрязняющих веществ в ландшафте.

Практическая работа №4

Тема «Экология агроландшафта»

Цель работы: сформировать навыки определения экологического состояния предложенного агроландшафта.

Оборудование: колбы, пробирки, лопата, вата, фильтровальная бумага, чашки Петри, термометр, психрометр, барометр.

Вопросы для самоподготовки.

1.История развития агроландшафтов.

2. Компоненты агроландшафтов.

3.Формирование агроландшафтов.

4. Экологические последствия создания агроландшафтов.

Ход работы

1.Измерить температуру воздуха.

2. Измерить относительную влажность воздуха.

3. Измерить давление атмосферы.

4. Определить облачность.

5. Определить температуру почвы.

6. Определить влажность почвы.

7. Определить структуру почвы.

8. Определить механический состав почвы.

9. Определить рН почвы.

10. Определить содержание гумуса.

11. Определить тип почвы.

12. Выявить наличие в почве химических удобрений и ядохимикатов.

13. В агроландшафте выявить основные элементы биоценоза:

*культурные растения;

*сорняки, сопровождающие высаженные культуры;

*микроорганизмы ризосфер культурных растений и сорняков;

* беспозвоночные животные.

14. Дать описание стадии развития представителей биоценоза:

* указать фазу вегетации растений в момент исследования ландшафта;

*фазу развития беспозвоночных животных в момент исследования ландшафта.

Сделать выводы.

Основные понятия.

Агроландшафт – ландшафт, возникающий в процессе использования земель, растительный и почвенный покров которых претерпевает существенные изменения и в большей или меньшей степени находящийся под контролем человека.

Химические мелиоранты изменяют структуру почвы. Гербициды используются для угнетения развития сорняков. Инсектициды используются для уничтожения насекомых. Нематоциды используются для уничтожения червей нематод. Фунгициды -антигрибковые вещества.

Дефолианты используются для удаления листьев.

Практическая работа №5

Тема «Экология промышленных ландшафтов»

Цель: выяснить экологическое состояние одного промышленного ландшафта.

Оборудование: пробирки, колбы, горелка, штатив, химические реактивы, индикаторная бумага, ТХ-Анализатор, вата.

Вопросы для самоподготовки:

1. Понятие «промышленный ландшафт».

2. Классификация промышленного ландшафта.

3. Экологические последствия создания промышленного ландшафта.

Ход работы

1. Определить местоположение промышленного ландшафта.

2. Определить тип промышленного ландшафта.

3. Выявить экологические последствия создания промышленного ландшафта:

- влияние на рельеф местности (сравнить с топографической картой);

-взять пробы почв, для определения в них присутствия тяжелых металлов;

- отобрать пробы воздуха на анализ;

- определить в пробах воздуха содержание СО2; SО2; NН3; О2; Н2, пыли.

-определить виды растительности, растущие возле промышленного объекта.

4.По морфологическим признакам определить влияние предприятия на растительность.

Сделать выводы.

Основные понятия.

Карьеры – выработанные в процессе открытых разработок месторождений полезных ископаемых пространства, характеризующиеся определенной площадью, глубиной, обводненностью, а также другими горномеханическими, геологическими и гидрологическими особенностями.

Отвал - положительная формы рельефа, которая состоит из неиспользованных покровных пород.

Террикон - положительная форма рельефа антропогенного происхождения, разновидность отвала. Террикон сложен пустой горной породой, выданной на гора при добыче каменного угля шахтным способом

Каменоломный бедленд – акультурный тип местности, возникающий на месте старых каменоломен.

Техногенный карст – подземные пустоты в карбонатных породах, образующиеся в пределах депрессионной зоны водозаборов, вблизи накопителей кислых стоков (хвостохранилищ), гидроотвалов.

Практическая работа 6.

Тема «Экологическое состояние водного природного ландшафта»

Цель: сформировать навыки определения экологическое состояния водного ландшафта.

Оборудование: пробирки, колбы, вата, термометры.

Вопросы для само подготовки:

1.Понятие «водные ландшафты».

2.Природные водные ландшафты.

3.Искусственные водные ландшафты.

4.Параметры характеристики экологического состояния водных ландшафтов.

Ход работы.

1. Измерить температуру воздуха.

2. Измерить температуру воды.

3. Взять пробы воды.

4. Взять пробы ила.

5. Определить прозрачность воды.

6. Определить вещества, растворенные в воде.

7. Определить вещества, содержащиеся в иле.

Основные понятия

Водотоки характеризуются движением воды по руслу по направлению склона.

Постоянные водотоки - функционируют круглый год. Временные водотоки - существуют определенное время.

Водоемы – это углубления в земной поверхности постоянно, либо кратковременно заполненные водой.

Искусственные водоемы, водоемы созданные человеком в различных практических целях.

Практическая работа №7

Тема «Геохимические барьеры»

Цель работы:

Оборудование:

Вопросы для самоподготовки:

1. Миграция химических элементов.

2. Генетическая классификация геохимических барьеров.

3. Подклассы физико - химических барьеров.

4. Физико-химический барьер.

5. Механические барьеры.

6. Биогеохимические барьеры.

7. Кристаллохимические условия.

Ход работы

1.Определить виды геохимических барьеров оврага, приуроченного к реке Лугань.

2. Для определения биогеохимических барьеров - внутреннего (биохимического), внешнего (ландшафтно-геохимического) отобрать по одному виду растений:

- в начале промоины оврага;

- на склоне оврага;

- тальвиге оврага;

- у основания оврага.

3. При помощи химических анализов выявить для каких химических элементов биохимическим барьером являются корни, стебель, листья каждого отобранного вида растений.

Основные понятия.

Кислородные барьеры А образуются при поступлениис глеевых и сероводородных миграционных потоков в зону, содержащую свободный кислород. Окислительные барьеры образуются и при резком изменении слабо окислительных условий на резко окислительные. Из металлов на кислородных барьерах оседают железо, марганец, редко кобальт и другие металлы, с изменяемой валентностью, а также сера и селен.

Сероводородные барьеры В образуются при наличии сероводорода в глеевых либо кислородных водах (в состоянии газа либо ионного раствора). В биосфере сероводородные барьеры обусловлены жизнедеятельностью сероводородных бактерий. В природе к сероводородным барьерам приурочены месторождения руд с высоким содержанием свинца, цинка, меди, кадмия, серебра, молибдена, астата, висмута, никеля.

Глеевые барьеры С возникают в местах, куда поступают кислородосодержащие и глеевые воды. Чаще всего глеевые барьеры возникают в прибрежной зоне болот, в замкнутых понижениях в лесостепной зоне в нижней части аккумулятивного горизонта почвы.

С поверхности воды на глеевую основу оседает медь, молибден, уран, серебро, хром, астат.

Щелочные барьеры D формируются на участках, где кислая среда сменяется щелочной, слабощелочная – сильнощелочной, сильнокислая - слабокислой. Иначе, такие барьеры возникают в местах, где происходит резкое изменение рН. В этих условиях из раствора выпадают в осадок минералы, относящиеся к карбонатам, фосфатам, гидроксидам.

Кислые геохимические барьеры Е природного происхождения образуются при резком снижении значений рН. На кислых барьерах происходит концентрация анионогенных химических элементов (силена, германия, молибдена). Такие барьеры характерны для гидротермальных систем.

Испарительные геохимические барьеры F - это участки, где концентрация химических элементов происходит в результате процесса испарения.

Сорбционные барьеры G формируются на границе газовых либо водных потоков с сорбентами. К природным абсорбентам относятся коллоиды оксида марганца, они абсорбируют никель, кобальт, калий, медь, барий, цинк, ртуть, золото; гидроксида железа, которые абсорбируют астат, фосфор, селен; гидроксиды кремнезема абсорбируют радиоактивные элементы; доломита – свинец, цинк.

Термодинамические барьеры Н образуются при резком изменении давления и температуры в конкретных геохимических системах. Биогеохимические барьеры возникают при резком уменьшение интенсивности миграции химических элементов под влиянием организмов.

Литература

1. Исаченко А.Г. Ландшафты. – М:, Мысль, 1989

2.Базилевич Н.И. Географические аспекты изучения биологической продуктивности. Л.; 1970

3. Основы лесной биоценологии. М.: 1964

4. Арманд Д.Л. Наука о ландшафте. М.: Мысль, 1975

5. Чупахин В.М.Основы ландшафтоведения.М. Агропромиздат, 1987.

6. Волошин І.М. Ландшафтно-екологічні основи моніторингу. Львів. 1998.

7. Орлов Д.С., Садовникова Л.К., Лозановская И.Н. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении. М.: Высшая школа, 2002.

120