3222
.pdfМинистерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф.Морозова»
Кафедра экологии, защиты леса и лесного охотоведения
Урбоэкология и мониторинг среды
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к выполнению курсовой работы
для студентов по направлению подготовки 05.03.06– Экология и природопользование
Воронеж 2016
2
УДК*630*907.2
Царалунга В.В., Урбоэкология и мониторинг среды [Текст] : Методические указания к выполнению курсовой работы для студентов по направлению подготовки 05.03.06– Экология и природопользование / Царалунга В.В., Царалунга А.В. ; Министерство образования и науки РФ, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования, Воронеж. гос. лесотехн.ун-т . – Воронеж, 2016. – 33 с.
Печатается по решению редакционно-издательского совета ВГЛТУ
Рецензент: канд. биол. наук, проф., зав. каф. теории и методики естественнонаучного образования Воронежского областного института повышения квалификации и переподготовки работников образования Л.В. Дорогань
3
ВВЕДЕНИЕ
В современном мире, когда наша техногенная цивилизация стала доминирующей силой в биосферных процессах, проблема взаимоотношения природы и общества становится не просто актуальной, а проблемой, от решения которой зависит, как долго и в каком виде просуществует ещѐ человечество на планете Земля.
Наиболее остро противоречия между человеческим обществом и природой проявляются в центрах техносферы – городах. Города уже занимают более 10% территории суши планеты и продолжают разрастаться с темпами, превышающими даже темпы роста народонаселения. Каждый город потребляет в десятки и сотни раз больше биосферных ресурсов, чем способна дать та территория, на которой он расположен и практически в таком же объѐме выбрасывает в окружающую среду отходы своей жизнедеятельности, большинство из которых загрязняет биосферу и непосредственно убивает живую природу. Это в полной мере относится и к самому человеку, как неотъемлемой части живой природы.
Единственный путь, если не полностью исправить ситуацию, то хотя бы снизить губительное влияние города на находящуюся в нем и окружающую его природу, это максимально сократить все экологически деструктивные процессы в городе и организовать его территорию так, чтоб она была предельно экологически продуктивной.
Теоретическим решением таких задач города, то есть экологизацией городского пространства и призвана заниматься урбоэкология. Общая экологизация города складывается из экологизации множества городских объектов, начиная от отдельных зданий и заканчивая большими микрорайонами.
Целью данной курсовой работы по урбоэкологии является получение студентом навыков в анализе экологической ситуации в городе и разработке комплекса мероприятий по экологизации того или иного объекта.
Настоящие методические указания разработаны в соответствии со стандартом дисциплины и действующей программой курса урбоэкологии и мониторинга среды. Содержание курсовой работы рассчитано на специфику специальности инженера-озеленителя. Конкретные задание по курсовой работе в соответствии учебным графиком студента выдаются преподавателем.
При составлении курсовой работы по урбоэкологии и мониторингу среды, каждый студент должен максимально использовать полученные знания по экологии, ботаники, дендрологии, генетики, почвоведению, таксации, лесным культурам, градостроительству и ландшафтоведению. Важным требованием является внесение в курсовую работу элементов научного исследования, направление которого определяется в индивидуальном задании на курсовую работу.
1. Задание на курсовую работу и еѐ содержание
4
Поскольку, курсовая работа по урбоэкологии и мониторингу среды выполняется на разных курсах (от 1 до 5-го), исходные материалы для выполнения работы формируются двумя основными путями. Для I – III курса они выдаются преподавателем в виде развернутого задания, а на старших курсах исходные материалы собираются студентом самостоятельно в процессе производственных практик.
Курсовая работа должна включать следующие составные части: Титульный лист.
Задание преподавателя. Содержание. Введение..
1.Общая часть:
1.1.Местоположение и площадь объекта.
1.2.Краткая историческая справка.
1.3.Климат.
1.4.Рельеф, почвы и гидрология.
1.5.Растительность и животный мир.
1.6.Характеристика источников загрязнения на объекте и на прилегающих территориях.
2.Специальная часть:.
2.1.Ландшафтная оценка объекта.
2.2 Экологическая оценка объекта.
2.3.Оценка демографической емкости территории объекта.
3.Расчетная часть
3.1.Расчет допустимой рекреационной нагрузки
3,2. Снижение загрязнения воздушной среды
3.3.Улучшение гидрологической среды
3.4.Борьба с запыленностью воздуха
3.5. Сохранение и улучшение почвенного слоя
3.6.Снижение шумового загрязнения
3.7.Снижение электромагнитного загрязнения
3.8.Снижение воздействия вибрации
3.9.Снижение видиозагрязнение
3.10.Снижение биозагрязнение
4. Технические указания:
Перечень и объем планируемых мероприятий
Заключение. Библиографический список. Приложение.
Форма обложки курсовой работы
5
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования «Воронежский государственный лесотехнический университет
имени Г.Ф.Морозова»
Кафедра экологии, защиты леса и лесного охотоведения
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине «Урбоэкология и мониторинг среды»
Тема: ___________________________________________
____________________________________________
Студент / группа, ФИО/ Руководитель /должность, ФИО/ Сдана /дата/ Проверена /дата/
Защищена /оценка, дата, роспись руководителя/
Воронеж 2016
2. Методические указания к выполнению курсовой работы
6
Введение
Во введение необходимо обосновать необходимость экологизации территории исследуемого объекта. Аргументация должна быть объективной, разносторонней и в то же время достаточно лаконичной.
Раздел 1. Общая часть
1.1.Местоположение и площадь объекта
Дается пространственная характеристика объекта (район города, расположение относительно зеленой зоны, ориентация по сторонам света). Приводится карта-схема объекта с масштабом и подробной экспликацией. Указывается площадь, на которой планируется проектирование мероприятий.
1.2.Краткая историческая справка
Приводятся краткие сведения об истории происхождения и развитии объекта, его функциональном предназначении. Приводится статус объекта – форма собственности (государственная, муниципальная, частная) и форма организации (ОГУ, МОУ, ООО и т.д.).
1.3.Климат
Пользуясь «Агроклиматическим справочником» конкретной области, в которой расположен объект, дается характеристика климата.
Основные данные представить в виде таблицы (табл. 1)
Таблица 1 – Средние многолетние показатели основных климатических параметров по ………области
Климатич. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Годовое |
показатели |
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII |
|
Температ. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
воздуха, 0С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Отн. влаж. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
воздуха ,% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Осадки, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По таблице строится климатограмма, то есть графически отображается динамика основных климатических показателей. По линии ординат откладывается значение климатических показателей, а по линии абсцисс месяцы года. Значения параметров фиксируются в виде точек в середине месячных от-
7
резков, которые затем соединяются линиями разного цвета, либо различной конфигурации.
Преобладающие ветра отображаются в виде соответствующей розы ветров. Приводятся данные по продолжительности вегетационного периода, толщине снежного покрова и глубине промерзания почвы.
1.4.Рельеф, почвы и гидрология
Пользуясь справочной литературой и данными, собранными во время практики, описать рельеф, преобладающие почвы и обеспеченность территории гидроресурсами.
При характеристике рельефа указать высоту местности над уровнем моря, вид рельефа и при необходимости экспозицию.
В характеристике почв дается их краткая характеристика – классификация, содержание гумуса и объемная плотность.
Гидрологические ресурсы территории характеризуются в порядке их значимости или доступности (открытые водоемы, грунтовые и подземные воды). Указывается основной источник водообеспечения.
1.5.Растительность и животный мир
Дать описание древесной растительности на исследуемой территории с видовой и экологической характеристикой состава.
При характеристике животного мира акцентировать внимание на селитебных видах (диких животных адаптированных к антропогенной среде) орнитофауны и млекопитающих.
1.6.Характеристика источников загрязнения на объекте и прилегающих территориях
Перечислить и кратко характеризовать основные источники загрязнений исследуемой территории (промышленные предприятия, коммунальное хозяйство, транспорт, рекреация).
Раздел 2. Специальная часть
2.1Ландшафтная оценка объекта
Вданном разделе необходимо определится с типом ландшафта на котором располагается исследуемый объект. Тип лесопаркового ландшафта – это облик лесного участка с определенной структурной формой древостоя и сомкнутостью его полога, степенью заполнения площади участка древеснокустарниковой растительностью и характером их размещения. Для определения типа ландшафта рекомендуется использовать классификацию Н.М. Тюльпанова (Приложение 1).
8
Оптимальным сочетанием групп типов ландшафтов для лесопарков лесостепной зоны (куда относится и зеленая зона города Воронежа) считается следующее соотношение: закрытые – 65-75%, полузакрытые – закрытые
– 15-25%, открытые – 5-15%.
После определения типа ландшафта(ов) на вашем участке, приведите его подробную характеристику.
2.2. Экологическая оценка объекта
Поскольку, в городских экосистемах основным компонентом, определяющим их продуктивность и жизнеспособность являются растения и главным образом древесные, то, соответственно, показатели состояния зеленых насаждений на исследуемом объекте, в решающей степени определяют состояние и самой экосистемы.
Поэтому для объективной оценки экологической ситуации на территории исследуемого объекта необходимо оценить санитарное (лесопатологическое) состояние всех деревьев, дать оценку рекреационной дигрессии участка и определить класс устойчивости природного комплекса к рекреационной нагрузке.
Для оценки санитарного состояния деревьев следует использовать наиболее распространенную шестибальную шкалу категорий состояния рекомендуемую «Правилами санитарной безопасности в лесах РФ» (приложение 2). Данные занести в таблицу 2.
Таблица 2 – Перечетная ведомость оценки патологического состояния деревьев
Вид древесного |
D1.3 |
H |
Катего- |
Основной патоло- |
Рекомендуемое |
растения |
см. |
м |
рия сос- |
гический признак |
мероприятие |
|
|
|
тояния |
|
|
Клен |
32 |
26 |
3 |
Усохшие ветви до |
Санация кроны |
остролистный |
|
|
|
2/3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Наиболее распространенные внешние патологические признаки, встречающиеся на древесных растениях, приведены в приложении 3. В качестве рекомендуемых санитарных мероприятий можно ограничится следующими:
вырубка сухостойных и усыхающих деревьев; обрубка усохших веток; заделка ран и дупел; санация кроны; обработка кроны инсектицидами. Данные перечетной ведомости следует свести в сводную ведомость (табл. 3).
Таблица 3 – Сводная ведомость оценки патологического состояния
9
деревьев
Вид древес- |
Ср. |
Ср. |
Количество древесных растений по категориям |
|||||||
ного расте- |
D1.3 |
H |
состояния |
|
|
|
|
|
||
ния |
см |
м. |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Сред. |
||||
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
катег. |
|
Клен остро- |
28,6 |
24,5 |
17 |
12 |
3 |
– |
– |
– |
1,6 |
|
листный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Результаты, отраженные в таблице 3 необходимо проанализировать с эколого-лесоводственных позиций, то есть, какая порода на данном участке выполняем наибольшую экологическую нагрузку, какое соотношение между деревьями по породному составу, по состоянию и по энергии роста.
Для всех участков исследуемого объекта устанавливаются так же стадии рекреационной дигрессии (кроме тех участков, естественно, которые не предназначены для рекреационного использования: селитебные зоны, усадьбы, пашни, питомники и т.д.).
Для непокрытых насаждениями площадей эти стадии, в основном, определяются по проценту площади вытоптанной до минерализованной части почвы, по состоянию напочвенного покрова и его состава, степени уплотнения почвы.
При определении стадии дигрессии руководствуются тем, что на 1 стадии в фитоценозе практически не бывают замены результаты посещения его отдыхающими. На крайней 5 стадии, вследствие высоких рекреационных нагрузок, полностью отсутствует лесная подстилка, лесные виды трав и подрост, лесолуговые травы «прижимаются» к стволам деревьев, стоящих на вытоптанной и утрамбованной земле. Подробная характеристика всех стадий дигрессии лесной среды приведена в приложении 4. Результаты оценки рекреационной дигрессии территории исследуемого участка сводятся в табл. 4.
Таблица 4 – Распределение территории … по стадиям дигрессии
Тип участка |
S га/% |
Стадия |
Характеристика участка |
|
|
дигрессии |
|
Дендрарий |
2,4 |
2 |
|
Поляна |
0,5 |
4 |
|
…. |
|
|
|
Итого |
|
Средн. |
|
То, как быстро и в какой степени произойдет дигрессия природной среды на исследуемом объекте, во многом зависит от устойчивости природных компонентов к рекреационной нагрузки. Класс устойчивости природного
10
комплекса по пятибалльной шкале в зависимости от типа лесорастительных условий (ТЛУ) и преобладающей породы (приложение 5).
Класс устойчивости снижают на 1 балл, в молодняках имеющих высоту до 2-х метров, с наличием до 25% больных и ослабленных деревьев, на участках, расположенных на склонах крутизной более 150. К участкам с ограниченным рекреационным использованием относятся сенокосы, пастбища, прогалины, а с особым режимом ведения хозяйства – различные неудобья, биополяны, лесные культуры, лесосеменные участки и плантации. На участках, не предназначенных для рекреационного использования (усадьбы, питомники, пашни и др.) и для водоемов, классы устойчивости не определяются.
Оценка устойчивости исследуемого объекта заносится в табл.5
Таблица 5 – Распределение территории … по классам устойчивости
Тип участка |
S га/% |
ТЛУ |
Индекс |
Преобладающая |
Класс |
|
|
|
|
|
|
порода |
устойчивости |
|
|
|
|
|
|
|
Дендрарий |
2,4 |
|
Суборь |
|
Сосна обыкно- |
3 |
|
|
|
свежая |
В2 |
венная |
|
Поляна |
0,5 |
|
Суборь |
|
– |
2 |
|
|
|
влажная |
В3 |
|
|
…. |
|
|
|
|
|
|
Средний класс устойчивости |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
При проектировании рекреационного использования объекта предел устойчивости участка устанавливается по верхнему пределу третьей стадии рекреационной дигрессии.
2.3 Оценка демографической емкости объекта
Городская среда представляет собой совокупность двух систем: природной и антропогенной. Антропогенная субсистема полностью зависит от природной субсистемы. Чем больше город, чем он сильнее промышленно развит, тем значительнее ареал его влияния, в котором возникают нарушения экологического равновесия в природной субсистеме. Одним из основных показателей, отражающим способность городской субсистемы переносить экологические нагрузки без нарушения природного равновесия, является демо-
графическая емкость территории (ДЕТ).
Определяется ДЕТ на основании сопоставления продуктивности абиотических и биотических компонентов экосистемы с потребностями населения в природных ресурсах
В приложении 6 даны усредненные параметры потребления природных ресурсов в расчете на одного жителя, для среднего по численности промышленного города. Средним (по Реймерсу) считается город с численностью населения 50-100 тыс. Для средних широт (Лесостепная зона) с континен-