Лаврентьева Александра Александровна (15 лет) - Восстановление леса после пожара на Кожевенном кордоне

Эколого-краеведческое объединение «Родник»

МБОУ СОШ №40 Ленинского района г. Воронежа.

Восстановление леса после пожара

на Кожевенном кордоне

Автор Лаврентьева Александра Александровна

Руководитель учитель биологии

Шацких Марина Алексеевна

Воронеж 2017 год

Оглавление

1.Введение. Цели и задачи

2.Обзор источников информации

3.Результаты исследования и их обсуждение

4. Наши действия

5.Заключение. Выводы.

Литература

Приложение

Введение. Цели и задачи.

Проблема «лесных пожаров» - это одна из острых экологических проблем на сегодняшний день. В Воронежской области от лесных пожаров 2010 погибло более 16 тыс. га лесных насаждений.

В связи с повышением пожарной опасности, площадей лесных пожаров лесовосстановление имеет особое значение. Правильный выбор естественного или искусственного возобновления, соблюдения технологий поможет предотвратить и локализовать лесные пожары. А также возможность вырастить высокопродуктивную и высококачественную древесину на площадях, пройденных лесными пожарами.

Проблеме восстановления природного сообщества после пожара посвящено наше исследование.

Цель работы: изучение процессов восстановления леса после пожара 2010 года на Кожевенном кордоне в районе турбазы «Маяк».

Для достижения поставленной цели мы определили несколько задач:

1. Выбрать участки для проведения исследования.

2. Изучить видовой состав древесных растений на исследуемых участках

3. Определить особенности возобновления леса на разных участках.

4. Оценить жизненную устойчивость деревьев на выбранных участках.

5. Разработать систему мероприятий школьного экологического объединения «Родник» для восстановления и сохранения лесов области

6. Сделать выводы

Объекты и место исследования: участки гарей после пожара 2010 года в районе турбазы «Маяк» на Кожевенном кордоне.

Сроки проведения исследования: август 2016 года.

Обзор источников информации

По отношению к пирогенному фактору и горимости хвойные леса относятся к часто горимым и лесам 1 класса пожароопасности. Растения, которые появляются на гарях можно разделить на две основные группы: растения – пирофиты и растения - пионеры.

Пирофиты - растения, чьи почки возобновления находятся глубже 5 см, либо переживающие пожар в виде плодов, семян и других диаспор.

Деревья во время пожара получают сильные ожоги стволов, подчас несовместимые с жизнью главного побега. У этих растений наблюдается приспособительное свойство – активизируются придаточные и спящие почки в основании ствола и на корнях, образуется корневая поросль. Так возобновляются после пожара осины и березы, дубы, одновременно происходит омоложение древостоя. Однако в этом случае растения приобретают кустовую форму роста, что отражается как на его внешнем виде, так и на деловых качествах древесины.

Вторая группа — виды, поселившиеся на гарях, впервые проникнув на их территорию, как правило, извне. Такие растения приносит ветер, птицы и млекопитающие.

Естественное возобновление на вырубках и гарях не всегда идет удовлетворительно. Довольно часты случаи, когда подроста главных пород бывает недостаточно для образования лесного насаждения, а вырубки заселяются порослью или самосевом второстепенных древесных пород и кустарников, зарастают травами и превращаются в пустыри. Иногда наблюдается так называемая смена пород. После пожаров сосновые леса часто возобновляются березой. Береза растет в сосновых насаждениях как примесь в количестве 20-30%; ее семена очень мелкие, далеко разносятся ветром. После пожара дубравы иногда возобновляются осиной, которая растет с дубом, составляя 10-20% насаждения; ее семена легко переносятся ветром.

Береза и осина считаются пионерами леса. Они первыми осваивают открытые пространства в лесной зоне, так как хорошо приспособлены к этому. Их семена легко переносятся ветром на большие расстояния, всходы не боятся заморозков и солнцепека. В лесной зоне при восстановлении леса на гарях часто происходит смена пород. Под пологом березы и осины в дальнейшем поселяется сосна. После отмирания пионеров леса коренные типы леса из сосны восстанавливаются, но для этого требуется много времени.

Насаждения осины и березы по качеству древесины являются
малоценными. Поэтому смена пород для лесного хозяйства — явление нежелательное. Вот почему, если естественное возобновление на гарях идет неудовлетворительно или со сменой пород, применяют искусственное возобновление леса, т. е. создают лесные культуры.

Лесные пожары 2010 года охватили около 50 га Кожевенного кордона в пригороде Воронежа. Верховой пожар уничтожил огромные площади леса. В районе базы отдыха «Маяк» мы выбрали 3 участка размером 10 на 10 метров с разными условиями: участок 1 – вблизи болота, т.е. повышенной степени увлажнения; участок 2 - низинный участок в 500 м от болота; участок 3 – недалеко от турбазы, вдоль дороги, где была произведена искусственная посадка сосны в 2012 году.

Результаты исследования и их обсуждение

Определение видового состава и обилия видов исследуемых площадок.

На каждом участке мы определили произрастающие виды деревьев и провели подсчет их количества. Определение видов проводили с помощью иллюстрированного определителя деревьев и кустарников средней полосы европейской части России Валягиной – Малютиной.

Оценили относительное обилие видов с помощью условной шкалы.

Результаты внесли в таблицу.

Таблица 1.

Видовой состав и обилие видов

На 1 участке мы наблюдаем наибольшее многообразие видов, что можно объяснить более комфортными условиями для прорастания семян. Также семена могли попасть сюда в результате переноса птицами, которые в обилии встречаются у болота.

На 2 участке встречаются в основном березы и осины, так как их семена очень легкие и хорошо переносятся ветром, задерживались в низине и прорастали. Также здесь можно встретить 6 дубовых пней с молодой порослью.

На участке 3 – 10 молодых прижившихся после посадки растений сосны, 5 пней дуба с порослью, а также березы и осины проросшие самосевом (20 +10). Большая часть берез и осин проросла в бороздах, которые были сделаны для посадки.

Определение возобновимости леса

На исследуемых участках произвели подсчет всходов отдельных древесных пород. Отметили количество особей разных размеров. Данные внесли в таблицу 3.

Таблица 3.

Возобновление леса на участке 1.

На 1 участке происходит равномерное заселение территории разнообразными породами: липой, вязом, кленом татарским и полевым, встречается лещина. Этот участок будет более устойчив к рекреационному воздействию, так как чем больше видов, тем устойчивее экосистема участка.

Таблица 4

Возобновление леса на участке 2.

Измеряя высоту деревьев на участках, мы заметили, что наиболее активным ростом отличаются березы и осины на 2 участке. Береза - это светолюбивое растение, а так как плотность растений на данной территории высока, следовательно, растения в результате конкурентной борьбы тянутся вверх, чтобы получать больше света. Но в дальнейшем часть деревьев погибнет, не выдержав конкуренции. Вместо соснового леса на данном участке появиться мелколиственные деревья.

Таблица 5.

Возобновление леса на участке 3.

На 3 участке рядом с посаженными соснами проросли березы. Сосна тоже светолюбивое дерево, но растет береза быстрее сосны, что может привести к затенению сосен и они могут погибнуть. Следовательно, для сохранения искусственных посадок сосны, необходимо будет произвести обрезку близко расположенных деревьев при затенении.

Вывод: При естественном возобновлении леса преобладают березы и осины, как растения-пионеры. При искусственном возобновлении леса необходим постоянный уход за посаженными культурами. В целом на Кожевенном кордоне происходит комбинированное лесовосстановление.

Оценка жизненной устойчивости деревьев. (по Б.Г. Нестерову)

Изучение жизненной устойчивости деревьев провели по методике санитарно-гигиенической оценки по Нестерову и получили следующие результаты, которые выразили в диаграммах. (см в приложении)

На 1 участке 75% деревьев имеют первый класс устойчивости, т.е. совершенно здоровы и 25% относятся ко 2 классу устойчивости с замедленным приростом.

На 2 участке 58% деревьев имеют 1 класс устойчивости, 35% ко 2 классу, а 7% (дубы) к 3 классу, так как все деревья поражены вредителями и болезнями. На 3 участке все сосны находятся в хорошем состоянии. Поросль дуба также поражена болезнями и вредителями. 37% деревьев – 1 класс устойчивости, 45 % - 3 класса устойчивости, а остальные можно отнести ко 2 классу устойчивости.

На листьях дуба можно встретить галлы (шаровидные наросты) Орехотворки закладывают яйца в листовые ткани, а далее их личинки развиваются в разросшейся ткани листа, который образует галл. На листьях есть некрозы и белый налет (грибковое заболевание – мучнистая роса). Можно сделать общий вывод по санитарно-гигиенической оценки деревьев: поросль дуба ослаблена. Причиной этого вероятно является последствия пожара 2010 года, т.е. пожар приводит к деградации всех компонентов экосистемы леса, что сказывается и на процессах восстановления леса.

Наши действия

Для восстановления Воронежских лесов и озеленения улиц города у нас в школе в 2010 году был организован древесный питомник, где в настоящее время посажены дубы, клёны, сосны, березы. Первые, выращенные нами дубы (100 штук) были высажены на территории Сомовского лесничества в 2012 году. Осенью 2016 года высадили еще более 200 молодых дубов в том же лесничестве в квартале № 128 выдел 11 на площади 2,3 га. Этот лес мы назвали нашим Лесом Победы. (ссылка на ролик https://yadi.sk/i/RdTIQllgu5Bw7)

Чтобы привлечь внимание к проблеме пожаров на природных территориях, мы выступили на родительских собраниях в школе. Родители узнали о проблемах поджога травы, возникновении лесных пожаров. В таких выступлениях принимали участие, как старшеклассники, так и учащиеся 5 класса.

Придумали и сняли небольшой рекламный ролик о компании «Весна без огня – лето без дыма». Ролик был показан в школе для учащихся 5-11 классов, для учителей биологии школ области, проходивших курсы повышения квалификации. (ссылка https://yadi.sk/i/RiELWatrbhxQF)

Для пропаганды экологических знаний о значении леса, профилактики лесных пожаров в школе в декабре 2011 года был организован школьный Музей леса и экологии, в котором мы постоянно проводим тематические экскурсии для школьников и их родителей.

Ученики 9 класса составили сценарий экологической агитбригады «Лес – наше богатство», один из блоков которой был посвящен лесным пожарам. Выступление агитбригады увидели не только ученики нашей школы, но и ребята школ Воронежской области: Нововоронежа, Семилук и Никольского.

Ежегодно перед Новогодними праздниками мы проводим акцию «Сохраним сосну в лесу». В декабре 2016 года акция была проведена очередная акция. Ребятами экологического объединения были изготовлены сувенирные ёлочки из разнообразных подручных материалов, которые вместе с листовками о сохранении хвойных деревьев они распространили среди обучающихся младших классов общеобразовательных учреждений и жителей г.о.г. Воронеж. Также, в рамках акции, в школе прошел конкурс «Зимний букет», где было предложено много идей альтернативных ёлочек и букетов из природных материалов. (ссылка на материал http://dprvrn.ru/index.php/news/item/2140-29122016014)

Заключение. Выводы.

Используя метод учетных площадок, мы получили данные по встречаемости видов растений. Одновременное изучение изменения экологических факторов и сопоставление их с показателями встречаемости отдельных видов или скоплений их особей позволяет судить об их экологических особенностях.

Колебания численности видов на гари зависят от скорости и направленности сукцессионного процесса. В первые годы после пожара. происходит интенсивный процесс заселения свободного пространства. Нарастание численности у разных видов зависит от увлажнения и мезорельефа гарей, а также биологических особенностей каждого вида. Отсутствие конкуренции в первые годы после пожара привело к разрастанию в понижениях березы и осины.

Для выращивания здоровых, высокопродуктивных насаждений мы рекомендуем высаживать местные древесные породы.

Несмотря на то, что приживаемость лесных культур в последние годы составляет более 85%, производится дополнение, пока посадки не достигли возраста 5 лет. Этим преследуется цель - повысить качество культур сразу, при посадке. Молодые чистые посадки сосны очень опасны в пожарном отношении, так, возникший в них беглый низовой пожар может превратиться в верховой. Поэтому в последние годы, при создании хвойных культур большими массивами, производится посадка смежных рядов из березы или дуба.

Выводы:

1. Выбрали 3 участки 10 на 10 метров для проведения исследования лесовосстановления на территории Кожевенного кордона

2. Изучили видовой состав древесных растений на исследуемых участках, который зависит от особенности территории.

3. Определили особенности возобновления леса на разных участках.

4. Оценили жизненную устойчивость деревьев на выбранных участках.

5. Сделали вывод, о том , что пожар приводит к деградации всех компонентов экосистемы леса, что сказывается и на процессах восстановления леса.

6. Изучив процессы восстановления леса после пожара 2010 года на Кожевенном кордоне в районе турбазы «Маяк», выяснили, что на данной территории происходит комплексное лесовосстановление.

Литература.

1. Природные ресурсы Воронежской области, их воспроизводство, мониторинг и охрана. – Воронеж. Изд-во «Петровский сквер», 1995.
2. Материалы 2 Межрегиональной научно-практической конференции 30 мая 2006 года. Реуцкая В.В. ВГТУ.
3. Жигарев И.А., Пономарёва,О.Н., Чернова Н.М.

Основы экологии (10 (11) класс: сборник задач, упражнений и практических работ к учебнику под редакцией Н.М. Черновой.

4. Доклад о состоянии окружающей среды на территории Воронежской области в 2014 году. – Воронеж.: Издательский дом ВГУ, 2015.

5. Школьный экологический мониторинг: Учебно-методическое пособие/ под ред. Т.Я. Ашихминой. – М.:АГАР, 2000.

6. Алексеев С.В., Груздева Н.В., Гущина Э.В. Экологический практикум школьника: Учебное пособие для учащихся. – Самара: Корпорация «Федоров», Издательство «Учебная литература», 2005.

7. Федорова А.И., Никольская А.Н. Практикум по экологии и охране окружающей среды: Учебное пособие. – Воронеж: Воронежский государственный ун-т, 1997.

8. Сиволапов, А.И. Особенности создания культур сосны, березы и дуба на гарях Усманского бора / А.И. Сиволапов, Э.В. Алиев, В.В. Чеботарев // Современные проблемы науки и образования. – 2013. – № 6.URL: http; // WWW.science-education.ru/ 113-11561

ПРИЛОЖЕНИЕ

Фото 1. Исследуемый участок № 1.

Фото 2. Исследуемый участок № 2.

Фото 3. Исследуемый участок № 3

.

Фото 4. Галлы на листьях дуба.

Фото 5. Мучнистая роса на листьях дуба.

Фото 6. Посадка дубов в Сомовском лесничестве.

Фото 7. Работа в школьном питомнике.

Фото 8. Выступление агитбригады.

Фото 9. Акция «Сохраним Воронежскую сосну»

Фото 10. Акция «Сохраним Воронежскую сосну»

Работа посвящена изучению лесовосстановления и пропаганде экологических знаний по сохранению лесов