Экологическая оценка исследуемой территории

Важнейшим фактором, влияющим на состояние территории микрорай­она школы, явля­ется хозяйственная деятельность человека. Поэтому для описания территории дается общая характеристика антропогенных фак­торов, описываемых множеством параметров. Необхо­димо учитывать количество жителей на единицу площади, наличие предприятий (и их ха­рак­тер), котельных, источников питьевой воды (и их качество), канализа­ции, транспортной сети, мест свалок (в том числе неразрешенных), высоковольтных линий электропередач, дымовых труб тепловых электростан­ций и цехов предприятий (и характеристики выбросов из них), во­доемов (и их состояние). Кроме того, требуются оценки качества воздуха, опреде­ление мест сильной загазованности, уровней шумового загрязнения и ра­диоактивности.

Задача экологического мониторинга состоит в ежегодном наблюдении за состоянием территорий. На основе полученных данных можно сделать оценку величины нарушенности экосистем в микрорайоне школы. Прове­дение мониторинга позволяет получать данные за несколько лет, что дает возможность делать оценки скорости изменения площади зон нару­шенно­сти. Такие подходы были детально разработаны известным российским ученым Б. В. Виноградовым, предложившим для индикации нарушеннос­ти экосистем и природной среды территории две группы признаков:

-признаки неблагополучного состояния (статические признаки);

-признаки неблагоприятных изменений территорий (динамические при­знаки).

Эти подходы вполне применимы к микрорайону школы. Программой исследований ШЭМ предусмотрено проведение оценок экологического состояния территории статическим и динамическим способами.

Антропогенные факторы, определяющие техногенную нагрузку на мик­рорайон школы, проявляются через преобразование ландшафта за счет населенных пунктов, близости про­мышленных зон, наличия лесоразрабо­ток, агроценозов, добычи полезных ископаемых, транс­портной сети (авто­мобильных и железных дорог, нефте- и газопроводов). Территории, где такие факторы проявляются, считаются в той или иной степени неблаго­получными.

Эта оценка неблагополучия территории складывается из множества ее парамет­ров - ботанических и почвенных, территориальных статичес­ких и динамических, природных и антропогенных. На каждой территории эти параметры тесно связаны друг с другом, зависят друг от друга и по­этому могут быть выражены одним обобщающим показателем. Таким показателем неблагополучия может служить доля территории в микро­районе школы, где экологическое состояние неблагополучно.

По всей территории микрорайона школы для формирования обобщен­ного показателя делаются оценки экологического неблагополучия на ос­нове следующих пространственных характеристик:

- площадь зон нарушенности лесных биоценозов;

- площадь зон нарушенности луговых биоценозов;

- площадь земель, выведенных из землепользования (овраги, свалки, отвалы пород, хранилища отходов и т. д.);

- площадь земель, занятых под населенные пункты, промышленные зоны и транспортные магистрали.

Методика проведения работы

На план местности территории микрорайона школы следует нанести границы нарушенных, выведенных из землепользования и занятых под населенные пункты земельных площадей. Накладывая палетку (сеточ­ку), измерить их площадь, рассчитать долю площади в процентах:

- зоны нарушенности лесных биоценозов от общей площади лесных биоценозов;

- зоны нарушенности лугов от общей площади луговых биоценозов;

- земель, выведенных из землепользования, от общей площади земель в землепользовании;

- земель, занятых под населенные пункты, от общей площади земель в микрорайоне школы.

Экологическая оценка по статическим признакам. Доля (процент) общей нарушенной площади является обобщенной эко­логической оценкой территории в микрорайоне школы по статическим признакам. Экологическая оценка делается по четырем классам экологи­ческого неблагополучия земель:

а) общая площадь нарушенных земель менее 5% - экологическая норма;

б) общая площадь нарушенных земель от 5 до 20% - экологический риск;

в) общая площадь нарушенных земель от 20 до 50% - экологический кризис;

г) общая площадь нарушенных земель более 50% - экологическое бедствие.

Процент нарушенных и выведенных из землепользования земель зано­сится в соответствующий раздел экологического паспорта.

Экологическая оценка по динамическим признакам . Обобщенная экологическая оценка территории в микрорайоне школы по статическим признакам дает «экологический портрет» микрорайона школы в данном году. Систематические ежегодные наблюдения позволя­ют отслеживать изменение площадей нарушенных и выведенных из зем­лепользования земель в микрорайоне школы, оценивать скорость нарас­тания неблагоприятных изменений.

Изменение нарушенной площади в год (в процентах) является обоб­щенной экологической оценкой территории в микрорайоне школы по дина­мическим признакам. Эта экологическая оценка земель по скоростям нарастания неблагоприятных процессов также позволяет отнести терри­тории к одному из четырех классов:

а) скорость нарастания менее 0, 5 % в год - экологическая норма;

б) скорость нарастания от 0, 5 до 2 % в год - экологический риск;

в) скорость нарастания от 2 до 4 % в год - экологический кризис;

г) скорость нарастания более 4 % в год - экологическое бедствие. Скорость нарастания нарушенных площадей в микрорайоне школы за год заносится в экологический паспорт.

Общий вывод о степени неблагополучия экологического состояния тер­ритории микрорайона школы должен делаться на основании обеих обоб­щенных оценок - статической и динамической.

 

Выбор объектов мониторинга

Вся территория микрорайона школы из-за обширности не может быть детально исследована, и поэтому на ней в качестве объектов полевых исследований выбираются небольшие площадки (ключевые участки) для постоянного наблюдения за состоянием биоты и почвы, отдельные водо­емы, экосистемы, памятники природы и другие объекты.

Выбор ключевых участков

На ключевых участках должны быть представлены наиболее типич­ные для микрорайона школы экосистемы. Биоценоз внутри каждого учас­тка должен быть однородным, что свидетельствует об однородности ли­тологии почвообразующих пород, рельефа, характера увлажнения, микро­климата, типа почвы.

Ключевые участки с одинаковыми биогеоценозами позволяют срав­нить различные территории по степени антропогенного влияния на при­родные среды. Одни ключевые участки (опытные) располагаются на территориях с экологической напряженностью (в населенных пунктах, на промплощадках, в зонах интенсивной эксплуатации природных ресурсов), а другие (контрольные) - на чистых, «фоновых» территориях в естествен­ных природных условиях.

При выборе ключевых участков необходимо учитывать особенности рельефа местности. В каждой паре ключевых участков (опытный и конт­рольный) оба участка должны находиться в одинаковых условиях по возможности накопления загрязняющих веществ в почве. Накопление заг­рязняющих веществ обычно происходит в понижениях рельефа (в речных поймах, нижних частях склонов долин, балках, лощинах). Поэтому если опытный участок выбран в нижней части склона; то и контрольный учас­ток также должен находиться в понижении рельефа. При этом на том и другом участках должны быть как можно более сходны все показатели (биоценозы, типы почв, возраст деревьев и др.), за исключением того фактора, воздействие которого изучается на опытном участке.

Параметры ключевых участков в микрорайоне школы. После про­ведения обследования территории и составления плана местности про­изводится закладка ключевых участков по программе школьного экологи­ческого мониторинга.

Размер площадок наблюдений определяется конкретной задачей ис­следования биоценоза. Верхний предел площади участка ограничен вели­чиной ареала исследуемого сообщества.

Ключевые участки мониторинга лесного фитоценоза (древостоя) мо­гут иметь размеры 25x25 м, а лугового- 10 x10 м. Внутри площадки луго­вого фитоценоза для количественного учета видов закладываются три площадки 1x1 м или 8-10 площадок площадью по 0, 25 м². На территории микрорайона школы можно, применительно к разным задачам, закла­дывать несколько ключевых участков. Каждый из них наносится на план местности. Категории каждого участка соответствует знак определенной формы - например, треугольниками обозначаются опытные участки, квад­ратами - участки контроля. Внутри значка ставится номер ключевого участка.

Параметры всех ключевых участков микрорайона школы заносятся в соответствующие таблицы экопаспорта.

Описание почв ключевых участков

При закладке ключевого участка рекомендуется сделать почвенный разрез, на котором выделяются почвенные горизонты, дается их описание в виде таблицы характеристик почвы ключевого участка. Такая таблица дол­жна заполняться в экопаспорте (глава 12) для каждого ключевого участка.

Для почвенного разреза намечают прямоугольник длиной 120-150 см и шириной 60-80 см. Одна из коротких сторон разреза служит лицевой; по ней проводят описание почвы; желательно, чтобы она была обращена к солнцу. На противоположной короткой стенке делают ступени для спуска в разрез и удобства работы. Почву при копке следует выбрасывать на боковые стенки (по одну сторону - массу гумусового горизонта, по другую сторону - массу более глубоких горизонтов). Глубина разреза 75-100 см. После окончания описания разрез следует закопать, причем сначала сбрасывают массу из глубинных горизонтов, затем гумусовый горизонт, после чего закопанный разрез закладывается дерниной.

Когда лицевая сторона выкопанного разреза выровнена, прочерчены ножом границы почвенных горизонтов, проводят их описание (в опреде­ленном порядке морфологических признаков). Лишь для А₀ указывается только его мощность (в см) и состав (листья, хвоя, мхи, дерн и т.п.). Для всех остальных горизонтов, включая горизонт С, описание проводится в следующем порядке и по следующим признакам:

- мощность в см («от и до», считая от поверхности, например, 4-20 см, 20-25 см, 25-70 см и т.д.);

- цвет в сухом состоянии, для чего надо сделать мазок почвы на лис­тке белой бумаги и подождать, когда он высохнет;

- влажность, по которой надо выбрать одну из пяти ступеней: почва сухая; свежая (холодит руку); влажная (мнется в руке); сырая (можно выжать воду) и мокрая (вода течет без вашей помощи);

- механический состав горизонта, в котором выделяется шесть ступе­ней: песчаный (почва рассыпается в пальцах); супесчаный (можно сле­пить шарик); легкосуглинистый (можно скатать шнур); среднесуглинистый (шнур сгибается в кольцо, покрывается трещинами и ломается); тяжелосуглинистый (кольцо с крупными трещинами); глинистый (коль­цо без трещин). Первые три вида часто объединяют под названием лег­кие почвы, а последние три именуются тяжелыми почвами. Механичес­кий состав гумусового горизонта (А_1: и А_п) входит в официальное название почвы (например, «дерново-среднеподзолистая, легкосуглинистая почва» означает, что горизонт А₁ -легкий суглинок);

- структура - способность почвы рассыпаться на комочки. По этому признаку обычно выделяют зернистую структуру (типична для многих пойменных почв); комковатую (крупно-, средне-, мелко-) - самую распространенную; глыбистую (сплошная слитная масса); ореховатую (остроугольные комочки); призматическую; листоватую структуры. Часто встречаются и бесструктурные почвы (сплошная сыпучая масса, лишенная комков);

-плотность-степень связности почвенной массы. Горизонт может быть рассыпчатым (пыль, песок), рыхлым (нож или лопата втыкаются без тру­да), уплотненным (лопата входит с усилием), плотным (лопата входит с большим трудом) и очень плотным (лопата не входит, «звенит»);

- новообразования - вещества, которые образуются и накапливаются в почве в процессе се развития. К ним относятся: гумус (обычно в гори­зонте А₁ или А_п); аморфный кремнезем в виде белесой присыпки (типи­чен для горизонта А₂); гидроксиды железа в различных модификациях (ортштейн - зерна и шарики; ортзанд - плотные железистые прослойки и плитки; рассеянный гидроксид железа, подчас окрашивающий все гори­зонты в желтовато-бурые тона); гидроксид марганца (черные пятна, обыч­но в горизонте В); карбонат кальция в виде мелких желваков и прожи­лок (если горизонт С представлен карбонатной породой в условиях сухого климата);

- включения - инородные тела, не связанные с процессом почвообра­зования. Это могут быть корни растений, угольки, черепки, кости, облом­ки кирпича, щебень, галька, валуны и т. д.;

- глубина вскипания под действием 10%-ного раствора HCl. В север­ной части европейской территории России эта проверка имеет смысл лишь на дерново-карбонатных почвах; все остальные почвы заведомо не вски­пают;

- характер перехода в следующий горизонт оценивается визуально (рез­кий, постепенный, ровный, извилистый, языковатый, незаметный).

После описания почвенного разреза необходимо по совокупности при­знаков составить полное название почвы. В него входят тип или подтип почвы, которые определяются по наличию и соотношению мощностей почвенных горизонтов; механический состав, т. е. вид почвы (по меха­ническому составу гумусового горизонта А₁ или А_п ); почвообразующая порода (по описанию горизонта С). Пример названия: дерново-среднепод­золистая легкосуглинистая почва на тяжелом суглинке.

Под агроценозами и на склонах очень важна оценка разрушения верх­них, наиболее плодородных слоев почвы талыми и дождевыми водами (водная эрозия) или ветром (ветровая эрозия). В этом аспекте могут встре­титься слабоэродированные почвы (гумусовый горизонт разрушен час­тично, не более половины); среднеэродированиые почвы (верхние гори­зонты разрушены, подпахивается верхняя часть горизонта В); сильноэродированиые (распахан горизонт В); очень сильно эродированные (полностью разрушен горизонт В, распахивается горизонт С - бесплодная почвообразующая порода).

Если в почвенном разрезе на ключевом участке будут обнаружены признаки эрозии, следует установить ее причины, определить степень по­вреждения и включить ее в название почвы. Пример: дерново-среднепод­золистая легкосуглинистая слабоэродированная почва на тяжелом суглинке.

3.5. Экологическая оценка природных сред и объектов по про­грамме мониторинга

По количественным результатам единичных исследований не удается сделать достоверных оценок состояния природной среды и выявить тен­денции ее изменения. Например, одноразовый отбор проб в разных точ­ках региона и их анализ не может дать достоверной оценки территории, если он не будет подкреплен повторными исследованиями. Только много­летние наблюдения за одними и теми же объектами по отработанным методикам дают возможность накапливать данные, которые позволят делать более достоверные оценки изменений, происходящих в окружаю­щей среде по сравнению с несистемными единичными исследованиями. Поэтому наибольший интерес полученные результаты представляют в том случае, когда они используются для сравнения проб, взятых в разных ме­стах (например, на фоновой территории и на участке, подверженном ант­ропогенной нагрузке), либо в одном и том же месте в разные моменты времени.

Исследования по программе школьного экологического мониторинга охватывают биоту, природные среды и источники техногенного воздей­ствия. При этом следует отметить различие основных объектов монито­ринга, проводимого городскими и сельскими школами. Если для сельских школ главным направлением исследований является мониторинг биоты, то для городских - мониторинг сред и объектов техногенного воздействия.

Мониторинг биоты включает в себя оценку биоразнообразия расте­ний и животных, жизненности видов, обилия, встречаемости и изменений в количестве экземпляров видов в ареалах их обитания; определение фенофазы растений; сроков появления и исчезновения бабочек, других насе­комых, птиц; фенотипические исследования, например белого клевера, в населенных пунктах и естественных ландшафтах.

При выборе биоиндикаторов, реагирующих на изменения в состоянии окружающей среды изменением своих показателей, основной упор дела­ется на численность видов, особенно редких, приспособленных к суще­ствованию в определенных границах внешних воздействий. Кроме того, важным показателем является процентное соотношение разных видов - в ряде случаев это более надежный индикатор загрязнения среды хими­ческими веществами, чем изменение численности одного вида.

На ключевых участках в микрорайоне школы по щадящим методикам проводится биодиагностика состояния окружающей среды.

Описание фитоценоза (периодичность - 1 раз в год):

- ярусность растительности;

- численность растительных видов, в процентах;

- обилие растительных видов, в шкалах 1-5 баллов;

- фенофазы растений;

- жизненность видов, в шкалах 1-3 балла.

Описание фауны:

- численность видов почвенной или припочвенной фауны (2-3 раза в летний сезон);

-численность птиц-дуплогнездников (1 раз в летний сезон).

Мониторинг сред и объектов техногенного воздействия предус­матривает определение следующих оценок и показателей.

Оценка степени загрязнения воздуха (один раз в год):

- по результатам лихенодиагностики;

- по морфологическим и анатомическим изменениям хвои сосны, (обесхвоенность крон, повреждение, усыхание хвои, средний прирост и продол­жительность жизни хвои, состояние генеративных органов сосны);

- по характеристике движения транспорта;

- по химическому составу снегового покрова, кислотности атмосфер­ных осадков;

- по запыленности (скорость осаждения пыли в сутки).

Оценка степени загрязнения почв (один раз в год):

- оценка свойств почв по растениям индикаторам плодородия, влажно­сти и кислотности почв;

- определение фенотипической структуры популяций белого клевера;

- определение свойств почв по видам беспозвоночных животных -индикаторов состояния почв;

- микробиологическая активность почв (по характеристике дыхания почвы, скорости распада целлюлозы, 2-3 раза в летний сезон);

- определение качества пыльцевых зерен различных растений (тома­ты, сельскохозяйственные культуры, дикие растения - сорняки, различ­ные деревья).

Оценка степени загрязнения воды (1-3 раза в год):

- по физическим, химическим свойствам воды, растительным индика­торам, биотическому индексу, анализу донных отложений;

- по плотности популяций видов - биоиндикаторов состояния водоемов с оценкой обилия в баллах.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: