Геоэкологическое состояние природных компонентов Кореневского района

Содержание Введение Глава 1. Эколого-географическая характеристика территории и ее особенности

1.1 Особенности и подходы геоэкологической оценки территории

1.2 Природная среда и ее свойства

1.3 История формирования Кореневского района

1.4 Особенности природно-климатических условий Кореневского района

1.4.1 Физико-географическое положение района

1.4.2 Климатические условия и рельеф

1.4.3 Внутренние воды и почвы района

1.4.4 Растительный покров и животный мир Глава 2. Методы изучения состояния природных компонентов природной среды Кореневского района

2.1 Методы определения состояния природных компонентов

2.1.1етоды определения физико-химических свойств почвы

2.1.2 Картографический метод

2.1.3 Математико-статистический метод

2.1.4 Метод биоиндикации Глава 3. Геоэкологическое состояние компонентов природной среды Кореневского района

3.1 Геоэкологическое состояние атмосферного воздуха

3.2 Геоэкологическое состояние почвенного покрова

3.3 Геоэкологическое состояние растительного покрова

3.4 Рекомендации по сохранению и улучшению качества природной среды Кореневского района Заключение Литература

Введение

Курская область является районом с интенсивным антропогенным воздействием. Это связано с развитием сельского хозяйства, промышленности, транспорта, что приводит к ухудшению состояния почвенного покрова, развитию нежелательных процессов минерализации гумуса, повышению кислотности или щелочности, усилению процессов соленакопления и т. д. Другими проблемами, связанными с антропогенным воздействием являются изменение газового состава атмосферного воздуха, ухудшение состояния растительного покрова, связанное с изменением формы и цвета листовой пластинки, уменьшение роста листьев, появлению пятнистости листьев и т. д).

Кореневский район является одним из экономически развитых районов области, поэтому его территория также испытывает большую антропогенную нагрузку. В связи с этим изучение геоэкологического состояния Кореневского района является актуальным.

Цель данной работы заключается в изучении геоэкологического состояния природных компонентов Кореневского района.

Для достижения данной цели необходимо решение следующих задач:

1. Изучить понятие, основные подходы и виды геоэкологической характеристики территории

2. Определить геоэкологическое состояние компонентов природной среды Кореневского района Курской области

3. Разработать рекомендации по улучшению состояния природной среды в Кореневском районе.

Объектом исследования являются атмосферный воздух, почвенный и растительный покров Кореневского района.

Предмет исследования — их геоэкологическое состояние.

Методы, используемые в работе: географический, картографический, химический, статистический, математический, биоиндикация.

Глава 1. Эколого-географическая характеристика территории и ее особенности

1.1 Особенности и подходы геоэкологической оценки территории Геоэкологическая оценка территории — это процесс систематического анализа и оценки экологических и связанных с ними социальных и иных последствий намечаемой деятельности, а также учет результатов этого анализа до принятия решения об осуществлении данной деятельности (Кочуров, 1999).

При геоэкологических исследованиях используются методические приемы различных отраслей науки, в частности геологии, горного дела, географии, биологии, экологии, экономики. Это с одной стороны, способствует всестороннему изучению объектов исследования, а с другой — позволяет находить нестандартные пути решения геоэкологических задач. Геоэкология использует трансформированные ранее географией и экологией сравнительный, системный, временной подходы, восприятие действительности как гетерогенной целостности. Однако традиционные, например геологические методы эффективные во многих случаях, требуют существенной доработки при исследовании таких сложных объектов, как, например, техногенные и техногенно-преобразованные грунты¹. Таким образом, возникает необходимость рационального комплексирования различных методов в зависимости от характера решаемых задач, природных особенностей и специфики техногенных изменений: моделирование, районирование, системный анализ и др.

Моделирование является методологической основой геоэкологии. Оно необходимо для поиска оптимального режима функционирования природных и технических систем, уменьшения риска вызвать необратимые изменения в геосистемах.

¹ Заиканов В. Г., Минакова Т. Б. Геоэкологическая оценка территории. Москва: Наука, 2005. — С.23.

Моделирование дает количественное описание связей и функционирования сложных природных систем в условиях, когда многие факты недоступны наблюдению, кроме того, моделирование — основной способ прогнозирования и проектирования экологического будущего.

Геоэкологические обстановки

Происхождение Пространство влияния

Продолжительность влияния Периодичность проявления

Источники Последствия Способ преодоления

Рис. 1. Геоэкологические обстановки (Заиканов, Минаков 2005)

Различные экологические (геоэкологические) обстановки классифицируются по (рис.1):

а) происхождению (природные, антропогенные, техногенные, социогенные);

б) последствиям, отражающимся на собственной структуре (природной, социальной, техногенной, информационной)

в) пространству влияния (локальное, региональное, глобальное);

г) продолжительности влияния (краткосрочное, среднесрочное, затяжное);

д) периодичности проявления (разовое, периодические, постоянно возобновляемые);

е) источникам, их вызывающим (стихийные, обусловленные деятельностью человека, смешанные);

ж) способу преодоления (естественно преодолеваемые, организованно преодолеваемые и т. д.) (Заиканов, 2005).

Названные выше признаки важны для геоэкологических оценок.

Применительно к оценке устойчивости геологической среды к техногенному воздействию считаются основополагающими принципами районирования следующие:

— принцип прстранственно-временной неоднородности среды, обусловленной последовательной сменой по площади типов геологической среды;

— принцип цели районирования, от которой зависит объем и содержание информации, собираемой, анализируемой и обобщаемой в процессе районирования;

— принцип систематики элементов районирования, позволяющий представить множество геоэкологических объектов и явлений в упорядоченной и удобной для практического использования форме параметров.

При оценке значимости различных факторов, определяющих геоэкологическую оценку территорий, применяется также экспертный метод. При современном уровне развития геоэкологических исследований данный метод наиболее распространен. Экспертные оценки используются и при сравнительном геоэкологическом анализе отдельных участков городских земель.

Каждая наука, теория и учение формируется, опираясь на определенные принципы и подходы

Подход — совокупность приемов и способов в изучении предмета исследования. При проведении геоэкологической оценки любая территория рассматривается с позиций ее природно-ресурсного потенциала и последствий антропогенного воздействия на природную составляющую.

При таком подходе к геоэкологическим оценкам предпочтение отдается природным таксонам — геосистемам разного ранга, а в основе геоэкологических оценок лежит геосистемный принцип. Геосистемный подход к геоэкологической оценке территории является универсальным, так как обеспечивает анализ проведения систем различных рангов при неодинаковых антропогенных нагрузках и является приемлемым для оценок природных и природно-техногенных систем и других территорий.

В ходе исследования геоэкологического оценивания окружающей среды также опираются на следующие подходы (рис. 2):

Подходы геоэкологической оценки

Историко-динамический Генетический

Эколого-географический Структурно — географический

Рис. 2. Подходы, используемые при геоэкологической характеристике территории (Головин, 2004).

Историко-динамический подход — позволяет охватить текущее состояние и процесс преобразования окружающей природной среды, ее обратимые и необратимые смены.

Генетический подход — позволяет оценить геоэкологическую обстановку на основе анализа цепных реакций в окружающей природной среде, возникающих под влиянием различных форм человеческой деятельности (Головин, 2004).

Эколого-географический подход — дает возможность установить взаимосвязи, взаимоотношения человека с окружающей природной средой с учетом последствий взаимодействия природных объектов и явлений, составляющих территориально организованные, развивающиеся в пространстве и во времени геоэкологические системы.

Структурно-географический подход к расчленению окружающей среды позволяет в функционально-пространственном отношении сопряжено рассматривать различные природные, технические, экологические, экономические и социальные процессы. Связанные между собой потоками энергии, вещества и информации, что способствует комплексному определению экологической ситуации территории.

При геолого-экологическом направлении приоритет отдается абиотическим факторам. Геоэкология считается разделом геологии, занимающимся изучением состояния, состава и свойств в основном геологической среды как компонента экосистем (Голубев, 1999).

Социально-экологическое направление изучает взаимодействия и взаимосвязи человеческого общества с природной средой и рассматривает научные основы рационального природопользования, обеспечивающего оптимизацию жизненной среды человека.

Таким образом, геоэкологическая оценка территории выявляет основные экологические проблемы, характерные для исследуемой территории, и определяет причины каждой отдельно взятой экологической проблемы и их совокупности.

1.2 Природная среда и ее свойства

Окружающая человека природная среда сложилась в процессе формирования облика Земли под влиянием космических факторов (солнечное излучение, тяготение), основных свойств самой планеты (масса, размеры, состав, характер вращения) и происходящих на Земле процессов (тектоническая деятельность, образование водной и воздушной оболочек, возникновение и развитие жизни).

Природная среда представляет собой один из четырех взаимосвязанных компонентов-подсистем окружающей человека среды (рис. 3), которая выполняет свою функцию, характеризуется определенными параметрами и имеет собственную структуру. Она формируется в результате сложного и разнообразного сочетания и взаимодействия абиотических систем и компонентов литосферы, атмосферы, гидросферы и биосферы в целом. В ней действуют экзогенные, эндогенные и космические факторы и процессы, приводящие к самым разнообразным физическим, химическим и биологическим реакциям, определяющие развитие рельефа, разрушения пород и минеральные новообразования, геохимические процессы миграции веществ, его рассеяние и концентрацию, развитие органического мира, формирование специфических типов ландшафтов, природных сред и геосистем характерных для суши и Мирового океана².

Природная среда включает в себя ближнее космическое пространство, земную атмосферу, Мировой океан, внутреннюю гидросферу, криосферу, деятельный слой литосферы. Внутри нее выделяется пространство (сфера), где реализуются условия существования жизни — биосфера (Дмитриев, 2004).

Таким образом, природная среда — совокупность абиотических и биотических факторов, естественных и измененных в результате деятельности человеческого общества, оказывающих влияние на человека и другие организмы.

Окружающая среда

Природная среда Квазиприродная среда

Артеприродная среда Социальная среда

Рис. 3. Взаимосвязанные компоненты-подсистемы окружающей человека среды (Реймерс, 1998)

Природная среда обладает определенными свойствами, знание которых позволит нам установить максимальные нагрузки на ее исходное состояние, допускающие еще возможность возвращения системы к нему. К таким свойствам природной среды, определяющим ее отношение к внешним воздействиям, относятся:

Устойчивость (гомеостатичность, резистентность, стабильность), проявляющаяся в способности к саморегуляции после оказанного внешнего воздействия. От устойчивости мало отличается другое свойство природной среды — ее инерционность. Различия могут быть только в продолжительности периода релаксации. Иногда способность природной среды к саморегуляции по отношению к внешним воздействиям, присущая ей как целостной системе, характеризуется как ее эластичность, достигаемая механизмом создания обратных положительных или отрицательных связей.

Емкость, проявляющаяся в способности природной среды до известного предела абсорбировать не свойственные ей в первоначальный момент материальные, энергетические и информационные потоки. Развитием этого свойства служит способность к самоочищению различными физико-химическими механизмами.

Истинное состояние природной среды может быть охарактеризовано рядом значений ее параметров, таких, в частности, как климатические средние, средние величины речного стока, средние гляцио-нивальные показатели.

1.3 История формирования Кореневского района

Кореневский район — маленький уголок России, но он всегда находится в русле общественно-политических движений. Можно с исчерпывающей уверенностью сказать, что район никогда не был российской глухоманью, его история тесно переплетается с историей нашей Родины.

Кореневский район образован 30 июля 1928 года в составе Льговского округа Центрально-Чернозёмной области. В 1930 году округа были упразднены, район перешёл в непосредственное подчинение областному центру Центрально-Чернозёмной области (Воронеж). В 1934 году вошёл в состав новообразованной Курской области.

1 февраля 1963 года, в результате административной реформы по укрупнению, Кореневский район был упразднён. Восстановлен 30 декабря 1966 год.

1.4 Особенности природно-климатических условий Кореневского района

1.4.1 Физико-географическое положение района

Кореневский район расположен на юго-западных склонах Средне-Русской возвышенности, у юго — западных границ Курской области (рис. 4). Район пересекается с северо-востока на юго-запад железнодорожной линией КурскКиев, которая имеет важное значение в развитии сельского хозяйства и промышленности района.

Рис. 4. Место расположения Кореневского района

Расстояние от Коренево до Москвы по железной дороге -650 км., до Киева — 350 км., а до Курска — 120 км. Кроме того, район связан с областным центром, городом Курск, двумя шоссейными дорогами, идущими через города Рыльск и Суджу. Координаты пос. Коренево — 51? 25? северной широты и 34? 55? восточной долготы.

Длина границ района 195 км, площадь около 873 км?, что больше таких государств, как Сингапур, Бахрейн, в четыре раза больше государства Лихтенштейн, и в 14 раз больше СанМарино. В природном отношении территория района входит в лесостепную зону умеренного пояса России, что благоприятствует развитию зернового хозяйства, свекловодства и животноводства.

По геологическому строению территория района принадлежит к северо-западной части Воронежской антиклизы с глубоким залеганием докембрийских горных пород. Выход в оврагах на поверхность пород мелового периода свидетельствует о том, что над территорией района плескались морские волны (Ананьев, 2008).

При анализе геологической карты Курской области и наличие моренных отложений, обнаруженных в оврагах северо-восточнее пос. Коренево, говорят о том, что на территории района проходила граница максимального Днепропетровского оледенения.

С таянием ледника около 15 тысяч лет тому назад связано наличие флювиоглянциональных и аллювиальных отложений.

По рельефу наш район представляет, возвышенную, сильно расчленённую равнину, полого снижающуюся с востока на запад к реке Сейм. Наибольшая абсолютная высота равняется 234 метрам над уровнем моря и находится в восточной части района южнее урочища Кринец. Наименьшая абсолютная высота равна 136 метрам. Ее местонахождение — урочище Ломовое.

Западная часть территории лежит в пойме реки Сейм, частично заболочена, а восточная часть представляет водораздел, расчленённый долинами рек Груня, Толпинка, Крепна и Снагость, балками и оврагами.

В районе начинается самая большая по площади возвышенная гряда Курской области — Медвенско-Кореневская, или Обоянская, на крайнем юго-западе которой, около села Любимовка, находится пониженный участок водораздела Толстый луг.

1.4.2 Климатические условия и рельеф

Земные недра нашего района богаты полезными ископаемыми. На его территории залегают большие запасы торфа, глины, мела, песков, строительных и кварцевых песчаников. Сейчас добывается торф на ООПТ регионального значения Пушкаро-Жадинском месторождении, мощность которого достигает трех метров. Оно относится к ольхово-осоковому типу и является одним из самых крупных в Курской области. На месторождении обнаружен лечебный торф регионального значения.

У села Сафоновка расположено небольшое по площади, но самое мощное в области торфяное месторождение, его мощность превышает восемь метров.

По оценке областного комитета природопользования и геологии озеро Желтое является целебным, так как в нем залегает важное агрохимическое сырье — сапропель. По химическому составу он ничуть не уступает известковым сапропелевым грязям известного курорта «Самоцвет» в Свердловской области. Сапропели с озера Желтого могут использовать не только как лечебные грязи, но и в качестве высокоэффективных удобрений.

Пески, залегающие на территории района, относятся к палеогеновым и неогеновым кварцевым, большей частью мелкозернистым, часто ожелезнены и имеют различную окраску. Четвертичные пески возникли как речные отложения и обнаружены на пойме и в песчано-надпойменной террасе реки Сейм у сел Жадино, Дубрава, западнее пос. Коренево, у села Краснооктябрьское и Секерино.

Климат района умеренно-континентальный, с большой амплитудой температур — от умеренно-холодной зимы до теплого, временами жаркого лета с преобладанием летних осадков (Швер, 1994).

Основное значение в формировании климата имеет количество поступающей солнечной радиации, перенос воздушных масс с Атлантического океана, арктических морей Азиатского материка.

Положительный годовой радиационный баланс равняется 300 Ккал/см².

В течении года продолжительность дня меняется от 7,8 до 17,0 часов, а ветра господствуют западные. Самый холодный месяц — январь, его среднемесячная температура равна 8⁰С. Самый теплый месяц-июль. Начало теплого периода определяется переходом среднесуточной температуры через 0⁰ С; наблюдается в начале третьей декады марта. Наступление устойчивых среднесуточных температур воздуха выше +5⁰С происходит на две недели позднее, а выше +10⁰С на месяц.

При температуре выше +5⁰С в условиях района необходимо начинать сев яровых культур, а при температуре выше +10⁰С растительность включается в активный рост после перезимовки, так как эта температура почти совпадает с началом безморозного периода и служит надежным показателем тепло обеспеченности культурных растений.

Безморозный период составляет 150−160 дней. Заморозки весной могут быть до конца мая. Так, 27 мая 1969 года температура утром была -1⁰ С. Дни с температурой выше +30⁰С и ниже -30⁰С бывают редко. Абсолютный максимум наблюдался +38,2⁰С. Абсолютный минимум -37⁰С.

2007 год был самым тёплым за последние 15 лет. Годовое количество осадков на территории района выпадает в пределах 575−600 миллиметров и характеризуется неустойчивостью распределения в течении года: слабое увлажнение зимой 110 мм, увеличение к весне до130 мм, максимум летом 210 мм. Затем уменьшение и вторичный слабый максимум осенью-135мм.

Летние дожди часто проходят в виде коротких ливней с грозами в течении 5−10 минут и не успевают хорошо промочить почву. Иногда грозы сопровождаются выпадением града и бывают градобития. Так, в августе 1969 года град в районе пионерского лагеря на озере Маковье был величиной с куриное яйцо, шел в течении трех минут и побил всю толевую крышу над электростанцией, стекла с южной стороны в палатах. Погибло много птиц.

Слабо засушливое лето бывает раз в 3−4 года, а сильная засуха наблюдалась только в 1921 году и в 1946 годах, когда погиб почти весь урожай (Швер.1994).

Ранний снег возможен во второй половине октября, но он быстро исчезает. Устойчивый снежный покров ложится в первой декаде декабря и держится до марта, в конце которого сходит полностью. В мягкие и тёплые зимы снег может появляться и исчезать по нескольку раз за зиму. Высота снежного покрова на незащищенных полях к концу зимы бывает 20−30см, а глубина промерзания 70−75 см, но зима 1968;1969 годов отличалась особой суровостью и малоснежностью (были даже сильные пыльные бури), а потому глубина промерзания в пределах района достигла 1 м 80см.

1.4.3 Внутренние воды и почвы района

Климат и рельеф района благоприятствуют образованию довольно густой речной сети, состоящей из небольших рек, ручьев и ручейков, озер и болот. Вся территория района принадлежит к речной системе Днепра. Четыре реки: Груня, Толпинка, Крепна и Снагость район с востока на запад и являются реками четвертого порядка — впадают в р. Сейм, воды которого через Десну впадают в Днепр. Общая протяженность рек района — 124 км.

Все реки, за исключением реки Снагость, начинаются на территории нашего района и впадают в Сейм в пределах района. Река Снагость берёт свое начало в Хотеньском районе Сумской области.

По режиму питания и стоку все реки однотипные, поэтому рассмотрим на примере одной. Крепна берет свое начало у села Сафоновка на высоте 170 м над уровнем моря и впадает через проточное озеро Маковье, в реку Сейм на высоте 140 м над уровнем моря у села Краснооктябрьское. Общая длина Крепны 34 км. Река бывает полноводной весной и во время летних дождей, характеризуется большой извилистостью, спокойным течением, низкими берегами и широкой поймой. Ширина Крепны меняется от 1 м в верхнем течении до 40 м у железнодорожного моста, а глубина от 0,1 до 3-х метров. Долина реки в среднем течении (между селами Ветрено и Коренево) имеет ширину в среднем 700 м и затоплена прудом рыбхоза «Сеймский». Правобережный уступ долины более крутой, чем левобережный. Её правый склон от села Общий Колодезь и до села Коренево изрезан оврагами.

Ширина поймы Крепны меняется от 20 м и у истока до 1 км в нижнем течении. Пойма на всем протяжении проходима, но имеет небольшие, слегка заболоченные участки у села Ветрено и пос. Коренево. На пойме во многих местах есть выходы подземных вод в виде ключей, ручейками стекающих в Крепну. Вся пойма покрыта луговой растительностью и южнее пос. Коренево слегка закочкарена. Ложе реки илисто-глинистое, местами песчаное и торфянистое (Мильков, 1983).

Питается Крепна грунтовыми, дождевыми и снеговыми (талыми) водами. Сток талых вод преобладает над остальными видами питания и составляет 50−55% годового стока и грунтовое питание — 30%, которое поступает непрерывно в течении всего года.

В пределах района у села Любимовка находится участок водораздела, через который переливались воды реки Снагость (приток Сейма) в реку Локня (приток реки Псел) во время подпора Сейма ледниковым языком Днепровского оледенения.

Западные границы района проходят по берегам самой крупной реки Курской области — Сейм. Весенний подъем паводковых вод в нем происходит в течение 9−10 дней, а спад в течение 40−45 дней и заканчивается обычно в середине мая. Весенний паводок 1970 года отличался очень высоким уровнем воды, которая затопила много построек на первой надпойменной террасе, нанесла значительные повреждения земельной дамбе пруда у дер. Лобановка, грунтовым, шоссейным и железным дорогам. Самый высокий уровень воды был 10 апреля 1970 года.

Воды рек до 70-х годов широко использовались для питания водопровода в пос. Коренево, в хозяйстве, для ловли рыбы и культурного отдыха трудящихся. В последние годы имеют место возмутительные факты, когда в Крепну сбрасывают воду, не получившую качественную очистку.

Вдоль поймы реки Сейм тянутся пойменные озера, образовавшиеся из стариц (старого русла реки Сейм). Чайка, Старич, Желтое, Марное и одно из самых крупных в Курской области озеро Маковье, длина которого достигает 5 км, ширина 300 м, а глубина 5 м. Озеро служит излюбленным местом отдыха населения района.

На реках района сооружено более 20 прудов. В пойме реки Сейм находятся торфяные карьеры, которые тоже относятся к водоемам замедленного стока.

Почвенный покров района представлен, главным образом, почвами черноземного типа, которые занимают больше половины всей её территории. В основном это выщелоченные и слабо выщелоченные черноземы, а также типичные черноземы. На западе и северо-востоке района имеются серые лесные почвы и оподзоленные черноземы, свидетельствующие, о том, что здесь когдато произрастали леса, сведенные руками человека.

Поймы рек заняты пойменными и аллювиальными почвами, а левая надпойменная терраса Сейма занята песчаными и супесчаными почвами (Костычев, 1949).

1.4.4 Растительный покров и животный мир

Территория Кореневского района лежит в подзоне типичной лесостепи. Однако естественной растительностью в настоящее время покрыто сравнительно небольшая площадь. Большая часть земли распахана и занята культурной растительностью.

Леса представлены пойменными и балочными дубравами и лесополосами, в которых растут главным образом дуб чересчатый, рано распускающийся и поздно распускающийся. Последний сохраняет листву на ветвях до самой весны.

Сохранились ещё одни дубыпамятники наших девственных лесов. В урочище Краснооктябрьское есть дуб, который помнит еще времена воссоединения Украины с Россией. Раньше он стоял на поляне, а сейчас находится в глубине зарослей малоценного леса и требует расчистки полезной площади для питания.

В лесах растут: береза, осина, липа, тополь, ясень, вяз, клён, лесные груша и яблоня, а на самых низких местах ольха.

На территории района много сосновых лесов, посаженных руками человека. В подлеске много кустарников: лещина, бересклет, боярышник, калина, жимолость, шиповник, рябина, черемуха, терн, черная смородина, малина (Акопян, 1978).

Жителям района не надо совершать далекие путешествия, чтобы увидеть такие деревья, как желтую сосну, впервые появившуюся в России в 1837 году в знаменитом Никитском ботаническом саду, чёрную австралийскую и североамериканскую узко коническую сосну, красный дуб, скумпию и пробковое дерево. Все они прекрасно растут в дендрарии Краснооктябрьского леса, а красный дуб сейчас широко применяется на местах вырубок малоценного леса.

В травяном покрове наших лесов встречаются тимофеевка, лядвинец, папоротник, купырь лесной, крапива двудонная, ландыш, чистотел, земляника, хмель. Под пологом леса скрывается множества различных грибов: белый, подосиновик, подберезовик, моховик, сыроежка, а так же маслята, рыжики, волнушки, лисички, опята, рядовые и другие.

Леса украшают нашу землю, являются верными друзьями человека, собирают и хранят влагу, смягчают климат, а значит, помогают бороться за высокие урожаи сельскохозяйственных культур. Леса предохраняют реки от обмеления, балки и овраги от размывания. Леса являются сокровищами здоровья, они очищают воздух, поглощают углекислый газ и выделяют кислород и фитонциды.

Фитонциды соснового леса убивают почти все болезнетворные микробы.

В поймах наших рек широко распространены ивняки.

Из луговой растительности известны мятник луговой, одуванчик, подорожник, клевер ползучий, люцерна серповидная, типчак, полынь, шалфей, погремок, чемерица, щавель кислый и конский и другие травы.

Среди болотной и водной растительности преобладает камыш, тросник, рогоз, хвощ, стрелолист, осока, ситник, кувшинка, ряска, манник водяной и кукушкин лён.

По днищам и склонам балок распространены суходольные луга. Луговая растительность — ценная кормовая база для молочного животноводства.

Флора района богата ценными лекарственными растениями: зверобоем, ландышем, подорожником, тысячилистником, ромашкой, шиповником, васильком, чистотелом, бессмертником, аиром, валерьяной, душицей. Они издавна используются в народной и научной медицине.

Фауна района в зоогеографическом отношении представляет собой богатую лесостепную смесь. Для животного мира характерно наличие как степных, так и лесных обитателей. Из млекопитающих водятся представители следующих отрядов: копытные — лось, олень, кабан, косуля; хищные — волк, лисица, хорь, выдра; грызуны — суслик, заяц (русак, беляк), водяные, домовые крысы, полевая и луговая мышь; рукокрылые — летучие мыши; насекомоядные: ёж, крот. Расселяется выхухоль, которая была завезена в пойму Сейма в 1956 году из Хоперского заповедника Воронежской области. Изредка встречается енотовидная собака (Кабанова, 1997).

Многие птицы гнездятся в наших садах, лесах, полях и лугах, а некоторые бывают здесь только во время перелётов.

В лесах живут зяблики, дятлы, сорокопуты, иволга, дрозд, сорока, удод, пеночка, сойка, скворец, клест, щегол, синица, снегирь, кукушка, сова, горлица, ворона, пустельга, коршун, а по опушкам и в полях перепел, вальдшнеп, жаворонок.

В садах поселяются соловьи и поползни, а под крышами домов — ласточки, стрижи, воробьи и галки, а на высоких деревьях грачи.

В пойменных лесах и болотах охотно селится коростель, трясогуска, болотная камышевка, болотная лунь, а в обрывах берегов реки Сейм и песчаных карьерах — ласточка-береговушка и зимородок.

Из болотных и водоплавающих птиц широко распространены серая цапля, выпь болотная, утки, лысуха, чибис, кулик-поручейник, большой и малый веретенник, крачка, журавли, чайки. Встречается белый аист, лебеди, белая цапля, баклан.

На пролете часто останавливаются гуси, гагары, журавли

Из пресмыкающихся часто встречаются ящерица прыткая, реже ящерица-веретеница, которую порой уничтожают, путая ее с ядовитой змеей медянкой. Есть гадюки и очень часто встречаются ужи.

Земноводные хорошо представлены жабами и лягушками.

Озерно — речные водоемы богаты рыбой. В них водятся сом, щука, судак, окунь, жерех, голавань, лещ, густера, язь, плотва, красноперка, капась, карп, сазан, линь, бычки, и сорная рыба — пескарь, уклейка, верховодка. Часто встречаются раки.

геоэкологический природная среда

Глава 2. Методы изучения состояния природных компонентов природной среды Кореневского района

2.1 Методы определения состояния природных компонентов Кореневского района

Для определения геоэкологической оценки компонентов природной среды Кореневского района были определены следующие ключевые точки (рис. 5).

Рис. 5. Объекты исследования геоэкологического состояния природных компонентов Кореневского района

В процессе исследования были отобраны образцы почв и листья берёзы повислой (Betula pendula Roth).

В образцах почв определялось содержание общего гумуса, pH среды, щелочногидролизуемого азота, подвижных соединений калия и фосфора.

Исследования проводились в лаборатории ГНУ Всероссийского научно-исследовательского института земледелия и защиты почв от эрозии.

Наблюдения, анализы и расчеты проводились согласно существующим методам (рис.6), применяемых в лабораторных исследованиях.

Методы исследования

Картографический Химический Статистический

Математический Биоиндикации

Рис. 6. Методы исследования геоэкологического состояния природных компонентов Кореневского района

2.1.1 Методы определения физико-химических свойств почв.

Физико-химические свойства почвы — это совокупность свойств, характеризующих физико-химическое состояние почвы.

К ним относятся: определение общего гумуса, кислотность почв, оценка азотного режима почв и содержание подвижных соединений фосфора и калия.

Определение общего гумуса

Органическое вещество почвы представлено органическими остатками живых организмов, продуктами их метаболизма, а так же специфическими органическими соединениями, носящими название почвенного гумуса. По современным представлениям все органические вещества, находящиеся в почвенной массе генетических горизонтов, делятся на две группы.

Метод основан на окислении органического вещества раствором двухромовокислого калия в серной кислоте и последующем определении трехвалентного хрома, эквивалентного содержанию органического вещества, на фотоэлектроколориметре.

Пробы почвы или породы взвешивают с погрешностью не более 1 мг и помещают в пробирки, установленные в штативы. К пробам приливают по 10 см³ хромовой смеси и тщательно перемешивают пробу стеклянной палочкой. Затем опускают в кипящую водяную баню (продолжительностью 1ч.) с момента закипания воды в бане после погружения в нее пробирок. Содержимое пробирок перемешивают каждые 20 мин. Затем тщательно перемешивают суспензии барбатацией воздуха и оставляют для оседания твердых частиц.

Определение гидролитической кислотности

Метод основан на обработке почвы раствором уксуснокислого натрия концентрации с (CH₃COONa)=1 моль/дм³ при отношении почвы к раствору 1:2,5 для минеральных и 1:150 для торфяных и других органических горизонтов почв и пород и последующем определении гидролитической кислотности по значение pH суспензий.

Пробы почвы массой (30,0±0,1)г помещают в конические колбы или технологические емкости. К пробам приливают по 75 см³ раствора уксуснокислого натрия концентрации с (CH₃COONa)=1моль/дм³. Почву с раствором перешивают в течении 1 мин и оставляют на 18−20 ч. Перед измерением pH суспензии перемешивают в течении 1 мин.

Определение нитратов

Для анализа используют фильтры вытяжек, приготовленных по ГОСТ 26 483–85.

В технологические емкости или конические колбы отбирают по 5 см³ фильтратов и растворов сравнения. К пробам приливают по 10 см³ щелочного раствора натрия пирофосфорнокислого и по 10 см³ рабочего восстанавливающего раствора и перемешивают. Через 10 мин и не позднее чем через 1,5 ч после прибавления рабочего окрашивающего раствора фотометрируют в кювете с толщиной просвечиваемого слоя 1 см относительно раствора сравнения № 1 при длине волны 545 нм или используя светофильтр с максимумом пропускания 510−560 нм.

Допускается пропорциональное изменение объемов проб анализируемых вытяжек, растворов сравнения и растворов реагентов при погрешности дозирования не более 1%.

Определение подвижных форм фосфора и калия

Пробы почвы массой (4,0±0,1)г помещают в конические колбы. К пробам приливают по 100 см³ экстрагирующего раствора. Почву с раствором перемешивают в течении 1ч и оставляют в вертикальном положении на 18−20ч.Затем суспензии взбалтывают в ручную и фильтруют через бумажные фильтры.

Определение фосфора

В конические колбы отбирают по 5 см³ растворов сравнения и вытяжек. К пробам приливают по 45 см³ реактива Б.

Фотометрирование проводят в кювете с толщиной просвечиваемого слоя 2 см относительно раствора N1при длине волны 710нм или используя красный светофильтр с максимумом пропускания в области 600−700нм.

Определение калия

Калий определяют на пламенном фотометре, используя светофильтр с максимумом пропускания в области 766−770нм.

2.1.2 Картографический метод

Под картографическим методом понимается раздел картографии, изучающий вопросы использования карт для познания изображенных на них явлений. Впервые понятие об этом методе было сформулировано Салищевым К.А.

Картографический метод является неотъемлемой частью большинства теоретических и практических изысканий, превратился в один из стержневых методов познания в науках о Земле. Долголетний опыт накоплен геологией и морфологией — науками, традиционно связанными с топографическими картами. Издавна сопряжены с картой экономико-географические исследования. Немыслимы без постоянного анализа и обработки карт геофизические науки.

Метод развивается, используя новейшие достижения картографии, математики, вычислительной техники и автоматики, в тесном взаимодействии с методами конкретных наук. Постоянно изыскиваются новые оригинальные приемы анализа карт, совершенствуется техническая база, расширяется круг решаемых задач, начиная от проблем общегеографического характера вплоть до узкоотраслевых исследований.

Важнейшим условием становления картографического метода следует считать практические потребности отдельных отраслей физической и экономической географии, геологии, геофизики и других отраслей наук о Земле. При современном уровне теоретического развития этих отраслей знаний анализ карт применяется в качестве одного из основных методов исследования.

2.1.3. Математикостатистический метод

Раздел математики, посвященный методам и правилам обработки и анализа статистических данных (т. е. сведений о числе объектов, обладающих определенными признаками, в какой-либо более или менее обширной совокупности).

Анализ статистических данных математико — статестическим методом позволяет сделать два вывода: либо вынести искомое суждение о характере и свойствах этих данных или взаимосвязей между ними, либо доказать, что собранных данных недостаточно для такого суждения. Причем выводы могут делаться не из сплошного рассмотрения всей совокупности данных, а из ее выборки, как правило, случайной (последнее означает, что каждая единица, включенная в выборку, могла быть с равными шансами, т. е. с равной вероятностью, заменена любой другой.

2.1.4 Методы биоиндикации

Биоиндикация — оценка качества среды обитания и ее отдельных характеристик по состоянию ее биоты в природных условиях. Для учета изменения среды под действием антропогенного фактора составляются списки индикаторных организмов.

Биоиндикатор (от лат. Indicator — указатель) — группа особей одного вида или сообщества, по наличию или по состоянию которых, а также по их поведению судят о естественных и антропогенных изменениях в среде.

Под влиянием ухудшения качества атмосферного воздуха у отдельных особей или групп некоторых растений отмечаются различные изменения: необычная окраска листвы, опадение листвы, изменение формы роста, плотности популяции, ареала вида и т. д. Наблюдая эти изменения, можно констатировать избыточное присутствие в атмосфере какого-либо газа (Шестакова, 2000).

Сроки сбора материала. Сбор материала следует проводить после остановки роста листьев (в средней полосе начиная с июля). Объем выборки. Каждая выборка должна включать в себя 100 листьев (по 10 листьев с 10 растений). Листья с одного растения хранятся отдельно, для того, чтобы в дальнейшем можно было проанализировать полученные результаты индивидуально для каждой особи (собранные с одного дерева листья связывают за черешки). Все листья, собранные для одной выборки, необходимо сложить в полиэтиленовый пакет, туда же вложить этикетку. В этикетке указать номер выборки, место сбора (делая максимально подробную привязку к местности), дату сбора.

Выбор деревьев. При выборе деревьев важно учитывать, во-первых, четкость определения принадлежности растения к исследуемому виду. По данным некоторых авторов береза повислая способна скрещиваться с другими видами берез, образуя межвидовые гибриды, которые обладают признаками обоих видов. Во избежание ошибок следует выбирать деревья с четко выраженными признаками березы повислой. Во-вторых, листья должны быть собраны с растений, находящихся в сходных экологических условиях (учитывается уровень освещенности, увлажнения и т. д.). Рекомендуется выбирать деревья, растущие на открытых участках (полянах, опушках), т.к. условия затенения являются стрессовыми для березы и существенно снижают стабильность развития растений. В-третьих, при сборе материала должно быть учтено возрастное состояние деревьев. Для исследования выбирают деревья, достигшие генеративного возрастного состояния

Сбор листьев с растения. Сбор материала следует проводить после остановки роста листьев (в средней полосе начиная с июля). У березы повислой собирают листья из нижней части кроны дерева с максимального количества доступных веток равномерно вокруг дерева. Тип побега также не должен изменяться в серии сравниваемых выборок. Листья следует собирать только с укороченных побегов. Размер листьев должен быть сходным, средним для данного растения. Поврежденные листья могут быть использованы для анализа, если не затронуты участки, с которых будут сниматься измерения. С растения собирают несколько больше листьев, чем требуется, на тот случай, если часть листьев из-за повреждений не сможет быть использована для анализа.

Глава 3. Геоэкологическое состояние компонентов природной среды

3.1 Геоэкологическое состояние атмосферного воздуха

Автомобильному транспорту как источнику загрязнения воздушной среды присущ ряд отличительных особенностей. Во-первых, численность автомобилей быстро увеличивается, а вместе с тем непрерывно растет и валовый выброс вредных продуктов в атмосферу. Во-вторых, в отличие от промышленных источников загрязнения, привязанным к определенным площадкам и, как правило, изолированных от жилой застройки санитарно-защитными зонами, автомобиль — движущийся источник загрязнения, негативное воздействие которого распространяется на жилые районы, места отдыха и т. п. В-третьих, автомобильный выброс распространяется на уровне дыхания человека и его рассеяние затруднено.

Оценить степень загрязненности городского воздуха можно даже визуально. При определенных состояниях атмосферы над крупными городами он практически не рассеивается и скапливается в виде громадного купола. Изнутри — незаметно, а со стороны, на фоне относительно чистого воздуха, выделяется достаточно отчетливо. Этот эффект можно наблюдать, если взглянуть со стороны на автодорогу с интенсивным движением. Сидя в салоне автомобиля, движущегося внутри газового облака, к сожалению, не думаешь, чем приходится дышать (Родзевич, 2003).

Основными объектами загрязнения воздуха выхлопными газами придорожного пространства являются деревья, растущие вдоль дорог. В отличие от человека, не всегда обращающих внимание на степень загазованности воздуха и не связывающих изменение нашего самочувствия с тем, чего мы надышались, придорожные деревья быстрее реагируют на это. На многих улицах деревья имеют явные отклонения от нормы. Ветви растут отдельными густыми пучками, либо же изменяется цвет и форма листьев, отслаивается кора, проявляются другие изменения.

Для изучения проблемы, был выбран отрезок дороги, протяженностью в 1 километр, по улице Долгая от здания администрации до магазина «Водолей». Именно рядом с этой дорогой расположен мой дом. Большую часть автопотока составляют легковые автомобили и автобусы, также по этой территории курсируют грузовые автомобили, работающие на бензине. Грузовые автомобили на дизельном топливе здесь отсутствует. Подсчёт количества единиц автотранспорта, проходящего по участку в течение 1 часа (рис. 7.).

Рис. 7. Среднее количество автомобилей за 2009;2011 гг. по участку ул. Долгая

Количество сжигаемого топлива и выделившихся вредных веществ в литрах при нормальных условиях по каждому виду топлива и всего рассчитывали исходя из следующих данных: при сгорании топлива необходимо для пробега 1 км, выделяется 0,6 л угарного газа, 0,1 л углеводородов, 0,04 л диоксида азота (рис. 8.).

Рис. 8. Среднее количество выделившихся вредных веществ за 2009;2011 гг. на участках дороги Суджа — Коренево и ул. Долгая

Рис. 9. Среднее количество автомобилей за 2009;2011 гг. по участку дороги Суджа-Коренево

Автопоток по автотрассе Суджа — Коренево гораздо интенсивнее в 1,3 раза для легковых автомобилей и автобусов, в 3 раза — для грузовых автомобилей; также по автотрассе Суджа — Коренево наблюдается движение дизельных грузовых автомобилей, на улице Долгая их нет.

Количество топлива, сжигаемого автотранспортом по автотрассе Суджа — Коренево значительно больше, чем по улице Долгая: для легковых автомобилей и автобусов в 1,3 раза, для грузовых автомобилей примерно в 3 раза; также по автотрассе наблюдается выбросы дизельных грузовых автомобилей.

Далее было рассчитано количество выделившихся вредных веществ в литрах при нормальных условиях по каждому виду топлива и всего. Для этого мы воспользовались такими данными: при сгорании топлива, необходимого для пробега 1 км, выделяется 0,6 л угарного газа, 0,1 л углеводородов, 0,04 л диоксида азота. При сгорании дизельного топлива вредных выбросов выделяется в 4 раза меньше.

Количество выделившихся вредных веществ на участке автотрассы Суджа — Коренево больше чем на улице Долгая. Кол-во выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух от стационарных источников по данным Экологической службы Кореневского района составили в среднем за 2009;2011 гг. — 0,504 тыс. тонн.

Далее был исследован участок автотрассы Суджа — Коренево длиной около 900 м. Участок дороги с интенсивным двусторонним движением, сплошным потоком машин. С 2-х сторон окружен жилыми домами, плотная застройка. Вдоль дороги произрастают небольшие насаждения деревьев выполняющих защитную функцию. Большую часть автопотока составляют легковые автомобили и автобусы, также по этой территории курсируют грузовые автомобили, работающие на бензине и на дизельном топливе. Подсчёт количества единиц автотранспорта, проходящего по участку в течение 1 часа (рис.9).

Результаты исследований показали, что автотрасса Суджа — Коренево более загрязнена выхлопами автотранспорта, количество выделившихся вредных веществ на автотрассе значительно больше чем на улице Долгая. В связи с тем, здоровье жителей проживающих вблизи автотрассы Суджа — Коренево находится под угрозой. Но и по улице Долгая экологическая обстановка оставляет желать лучшего. Изложенное выше определяет необходимость принятия широкомасштабных и комплексных мер по предотвращению, нейтрализации или хотя бы существенному сокращению тех негативных последствий, которые порождаются автомобилизацией нашей страны.

3.2 Геоэкологическое состояние почвенного покрова

Охрана и рациональное использование почвы, воды, воздуха, флоры и фауны — важнейшие составляющие стратегии сбалансированного развития агропромышленного комплекса страны. Возрастающие потребности в продукции растениеводства и животноводства требуют сохранения и повышения плодородия почв. Благоприятные агрофизические, агрохимические и биологические свойства почв являются необходимыми условиями, определяющими плодородие. В связи, с чем проведение обследования почв для сохранения и повышения плодородия почв является актуальным (Медведев, 1988).

Для изучения состояния почвенного покрова исследовались почвенные образцы, отобранные на ключевых участках, площадью 100 м² методом конверта, в период с 2009 по 2011 г. В них определялось pH среды, общего гумуса, щелочногидролизуемого азота и подвижных соединений фосфора и калия.

Почвы сел Снагость, Троицкое, Гапоново, Пушкарное, Любимовка, Ольговка обладают нейтральной реакцией почвенной среды (6−7), в то время как в почвах сел Внезапное и Груня (4,2−5,5) была установлена кислая реакция почвенной среды, а в Обуховке и Толпино — щелочная (7−7,5) (рис.10).

Рис. 10. Показатели гидролитической кислотности за период с 2009 по 2010гг и в 2011 г.

Рис. 11. Показатели общего гумуса за 2009;2011 г.

При определении общего гумуса почвенных образцов, было установлено, что почвы исследуемых объектов (рис. 11) Троицкое, Гапоново, Пушкарное, Любимовка, Ольговка характеризуются среднегумусным состоянием (4−6%). Почва сел Груня, Внезапное, Снагость. Толпино и Обуховка характеризуются как малогумусные (менее 4%), это говорит о том, что данные почвы нуждаются в поддержании и улучшении гумусного состояния.

Оценку азотного режима почв мы проводили по содержанию щелочногидролизуемого азота (N_щ.г.). Выявлено, что почва сел Троицкое, Пушкарное, Любимовка, Ольговка характеризуется повышенным содержанием N_щ.г (20−38)_.. Средняя обеспеченность почв N_щ.г. (установлена в почвах сел Внезапное, Снагость и Гапоново (16−18), а низкая и очень низкая в — Толпино, Груня, Обуховка (менее16) (рис.12). Применение азотных удобрений имеет решающее значение в повышении урожаев сельскохозяйственных культур. Азотные удобрения не только повышают урожай, но и улучшают его качество.

Рис. 12. Азотный режим почв за 2009;2011 г.

Одной из главных характеристик общей окультуренности почв служит содержание подвижных форм фосфора и калия. Поскольку отбор проб в период с 2009 по 2010гг. был произведен в весенний период и минеральные удобрения не были внесены, в образцах почв наблюдается содержание фосфора и калия близкое к норме (10−20%). А вот в образцах почв отобранных в 2011 г., наблюдается очень высокое содержание подвижных соединений (более 20%), т.к. отбор проб был произведен в осенний период и удобрения уже были внесены (рис.13). Под действием ежегодно применяемых высоких доз минеральных удобрений изменяются химические, физические, физико-химические (сорбционная емкость, состав обменных катионов, дисперсность), микробиологические и биохимические свойства почвы. Наиболее сильным изменениям подвержен пахотный горизонт почвы, где сосредоточивается основная масса минеральных удобрений. Чем длительнее период применения минеральных удобрений и чем выше нормы их внесения, тем сильнее изменяются свойства почвы. На эти изменения оказывают влияние не только количество удобрений и длительность их воздействия, но и формы, а также происхождение туков. Влияние минеральных удобрений на почвы различно и зависит от ее механического и минералогического состава, содержания в ней карбонатов, количества и состава гумуса, климатических, метеорологических и гидрологических условий. В различных почвенно-климатических районах наблюдаются зональные и региональные закономерности в изменении химических свойств почв под влиянием многолетнего внесения минеральных удобрений; происходит увеличение или уменьшение содержания легкорастворимых и усвояемых растениями соединений. Известно, что при внесении азотных, фосфорных, калийных, цинковых и молибденовых удобрений в кислых почвах увеличивается содержание усвояемых Р, К.

Рис. 13. Содержание подвижных соединений фосфора и калия за 2009;2011 г.

Таким образом, для управления плодородием почв необходимо применение минеральных, органических удобрений и известкового материала.

3.3 Геоэкологическое состояние растительного покрова

Материал для исследований (листовые пластинки березы повислой (Betula pendula Roth)) был собран в осенний период с 2009 по 2011 год на 3 участках, различающихся по степени техногенной нагрузки: в городской черте (пос. Коренево), вблизи автодороги Суджа — Коренево, и вблизи промышленного предприятия завода НВА. При сборе листьев учитывался их размер и функциональное состояние (собирались нормально развитые листовые пластинки средних размеров). Собранный материал гербаризировался для хранения и дальнейшей работы с ним (Шестакова, 2000).