«Эколого-географические особенности лесопарка усадьбы Пехра-Яковлевское». Проект ученицы 11 класса


МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
СРЕДНЯЯ ШКОЛА № 22
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПРОЕКТ ПО ТЕМЕ:
ЭКОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ
ЛЕСОПАРКА УСАДЬБЫ ПЕХРА - ЯКОВЛЕВСКОЕ

Проект подготовила
ученица 11 «Б» класса
Попкова Анастасия Павловна
Руководитель проекта
учитель географии
Кулагина Светлана Анатольевна
БАЛАШИХА
2014 г.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение…………………………………………………………………3
Основная часть
Географическое положение лесопарка. История усадьбы……….5
1.2 Геологическое строение и рельеф………………………………………………..7
1.3 Состояние атмосферного воздуха (мои исследования) ….………8
1.4 Поверхностные воды и оценка их экологического состояния….13
1.5 Растительный покров и его экологическое состояние…………..14
Заключение……………………………………………………………..17
Список литературы…………………………………………………….18

ВВЕДЕНИЕ
Экологическая обстановка - одна из глобальных проблем современности. Вопрос экологического благополучия на планете рассматривается на разных уровнях: от местного, до межгосударственного.
Несмотря на острую экологическую ситуацию, многие даже не задумываются о том, что деятельность человека наносит значительный, а порой даже непоправимый ущерб окружающей среде.
21 век - век глобализации хозяйств стран мира. Поэтому, нагрузка еще больше увеличивается на все оболочки нашей планеты. Многие предприятия используют устаревшие технологии, которые не отвечают современным требованиям, а так же утилизируют отходы практически за воротами своей территории. Все это может привести к таким глобальным экологическим проблемам как:
Глобальное изменение климата Земли;
Нарушение газового состава атмосферы;
Разрушение озонового слоя;
Истощение и без того незначительных запасов пресной воды и загрязнение вод Мирового океана;
Загрязнение земель, эрозия почв;
Сокращение видового разнообразия флоры и фауны.
Именно поэтому мы должны сделать все возможное, чтобы помочь Земле преодолеть экологические проблемы, которые в настоящее время переросли в разряд глобальных. Но для этого людям необходимо понять всю глубину проблемы еще с раннего детства. Для этого создаются различные кружки и уроки по экологии. Сегодня же проходит наша экологическая олимпиада с защитой проекта.
Моя исследовательская работа посвящена выявлению эколого-географических особенностей лесопарка усадьбы Пехра-Яковлевское. В этом регионе я родилась и проживаю со своей мамой. Лесопарк усадьбы является местом отдыха нашей семьи, поэтому он является объектом моего исследования.
Лесопарк расположен на территории Балашихинского района Московской области, в черте усадьбы Пехра-Яковлевское. Это крупный исторический и природный памятник не только Балашихи, но и всего Подмосковья, поэтому нужно сделать все возможное, чтобы сохранить его внешний облик и красоту природы.
Цель данной работы - выявление по разрозненным источникам информации современных эколого-географических особенностей лесопарка усадьбы Пехра-Яковлевское.
Для достижения этой цели поставлены следующие задачи:
Определить исторические этапы формирования лесопарка;
Дать характеристику природным компонентам лесопарка;
Оценить экологическое состояние лесопарка;
Выявить возможные источники загрязнения природной среды в пределах лесопарка методом биоиндикации на примере сосны обыкновенной;
Предложить пути решения проблемы деградации природы лесопарка.
При выявлении эколого-географических особенностей лесопарка усадьбы Пехра-Яковлевское я использовала различные источники географической информации и материалы полевых экологических исследований лесопарка.
Исследования проводились с использованием метода биоиндикации растений (дендроиндикации). Полученные результаты отражены в форме таблиц и столбиковых диаграмм, составленных мною за период исследования. Этот метод является актуальным в современных условиях проживания человека. Актуальность этого метода состоит в том, что активная хозяйственная деятельность человека наносит непоправимый ущерб окружающей среде.
Для исследования мною использовалась порода деревьев – сосна обыкновенная, т.к. для средней полосы России это дерево является биоиндикатором. Данный метод позволяет быстро и точно определить загрязненность атмосферного воздуха.
Сосна обыкновенная наиболее чувствительна к загрязнению воздуха и очень быстро реагирует на вредные примеси в воздухе, которые образуются в результате действия выхлопных газов автомобилей.
Зеленые насаждения берут на себя защитную роль. Вся пыль и вредные примеси осаждаются на их частях (стволах, листьях, иголках). Зеленые растения являются естественным фильтром, который восстанавливает газовый баланс атмосферы.
Мною проведен ряд исследований на территории лесопарка, результаты которых я использовала в своем экологическом проекте (подробно информация о моих исследованиях на территории лесопарка освещена на страницах данной работы).

Географическое положение лесопарка. История усадьбы.
Усадьба и прилежащая к ней территория расположена в черте города Балашиха Московской области. Северная ее сторона примыкает к автотрассе Москва - Нижний Новгород, южная – на берегу реки Пехорки, западная сторона - ул. Евстафьева, восточная – Леоновское шоссе (рис. 1).

Рис. 1. План-схема усадьбы Пехра-Яковлевское. [ 8 ]
Усадьба Пехра-Яковлевское получила свою известность по описи 1704 года. Она была построена в середине 18 века по распоряжению князя Петра Михайловича Голицына около села Яковлевское (откуда и пошло ее название). [1]
В сооружении этого архитектурно-художественного ансамбля принимали участие такие архитекторы, как К. И. Бланк, Ф. П. Казне, А. А. Менелас. Усадьба создана в стиле классицизма. Однако в течение своей жизни ее вид неоднократно изменялся и не всегда в лучшую сторону. [1]
Усадьба расположена на высоком берегу когда-то запруженной реки Пехорки, вдоль бывшего Владимирского тракта (автотрасса Москва – Н.Новгород). Усадьба хорошо просматривалась с дороги. Эти условия легли в основу сооружения парадной части ансамбля и необычную его планировку, которая имеет панорамный характер. [1]
Все основные постройки усадьбы размещены по одной линии, вдоль всей территории поместья. Вокруг были разбиты парки, сады и оранжерея. [1]
Все основные здания были возведены во времена Голицыных. Главный корпус усадьбы – господский дом, фасад которого обращен к реке Пехорке. Во времена Голицыных был разбит сад, в центре которого находился фонтан "Три нимфы", засаженный огромным количеством цветов и растений, среди которых преобладала акация. Кроме кустарников и деревьев, в саду находилось большое количество скульптур и статуй (рис. 2). [1]

Рис. 2. Господский дом. Задний фасад. [8]
За садом располагался обширный парк, в котором произрастало множество разнообразных деревьев. Сад и парк был соединен при помощи живописной лестницы, украшенной статуями львов и сфинксов (рис. 3).
Рис 3. Статуя льва. [8]
Во второй половине 18 и начале 19 веков на территории усадьбы Пехра-Яковлевское были высажен большой парк, состоящий из лип и сосен. В документах прошлых лет он значится как «верхний парк». Этот парк похож на систему аллей, расходящихся в шести направлениях от центральной поляны, получившей название «звездчатая». Аллеи парка были разбиты по принципу французского ландшафтного дизайна (рис.4). [1]
Рис.4.Пейзажный парк усадьбы Пехра-Яковлевское. [8]
Наиболее интенсивно сажали деревья в 1805 – 1810 годах. Большая часть посадочного материала закупалась у Разумовского, в ботаническом саду усадьбы «Горенки». Известно, что в парке в 1809 году было высажено 467 кронных лип, 514 кронных берез, 17271 шпалерная липа, 1979 других берез, 2150 рябин, 547 кленов, 504 куста калины, 225 – жимолости, 128 – шиповника, 111 ветел, 164 вербы. Это огромные по размаху работы. На берегах Пехорки были разбиты парки в Троицком и Кучино, но лесопарк усадьбы «Пехра-Яковлевское» превосходил их по силе своего природного очарования. [1]
К огромному сожалению, зеленые насаждения «верхнего» парка пострадали от вырубки, планировка значительно искажена. "Нижний" парк, находившийся на правом берегу реки Пехорки, утрачен. Здесь в настоящее время размещены жилые и административные постройки города. Эта территория является западной границей лесопарка и примыкает к улице Евстафьева. [1]
1.2 Геологическое строение и рельеф.
По геологическому строению и особенностям рельефа территория лесопарка является типичной для Пехоркинской полого-волнистой равнины, и является западной частью Мещерской низменности. Абсолютные отметки ее высот не превышают 125 – 148 м.
Равнина расчленена неглубокими и немногочисленными оврагами, расположенными в западной и южной частях лесопарка. Особенностью рельефа являются выровненные участки. Местами в их пределах встречаются неглубокие, часто овальные понижения в диаметре до 10-15 метров.

Рис. 5. Типы растительности на территории лесопарка (фото автора).
Особенности рельефа, геологического строения, и увлажнения исследуемой территории приводят к различиям в почвенном покрове. А эти различия, в свою очередь, приводят к формированию определенного типа растительности на отдельных участках лесопарка (рис.5).
1.3 Состояние атмосферного воздуха (мои исследования).

Город Балашиха, в границах которого расположен лесопарк усадьбы Пехра-Яковлевское, согласно карте состояния атмосферы на территории Подмосковья (рис.6), является территорией с повышенным уровнем загрязнения атмосферного воздуха.
Загрязнение, на мой взгляд, связано с движением автотранспорта по двум основным магистралям города: автотрассы Москва - Н.Новгород и Леоновскому  шоссе.
По данным экологических служб города в  2009-2012 годах вдоль трассы Москва -  Нижний Новгород  отмечалось  превышение санитарных норм СО,  NO и СН до 2 ПДК (трасса примыкает к лесопарковой зоне усадьбы Пехра-Яковлевское) в северной его части. [7]

Рис. 6. Состояние атмосферы в Подмосковье. [7]
Анализируя данную карту и результаты экологических служб города Балашиха, я решила перепроверить результаты и провести собственное исследование территории лесопарка. Для этого я выдвинула гипотезу продолжающегося загрязнения атмосферного воздуха на территории лесопарка. Для своего исследования я использовала метод биоиндикации растений.
Биоиндикация – обнаружение и определение биологически и экологически значимых антропогенных нагрузок на основе реакции на них живых организмов и их сообществ. Живые организмы, по наличию, состоянию и поведению которых можно судить об изменении в окружающей среде, называются биоиндикаторами. [3]
Растения реагируют на газообразные и твердые загрязняющие вещества, содержащиеся в  атмосферном воздухе и почве. Поэтому они могут служить их индикаторами. Особенно чувствительна к загрязнению воздуха сосна обыкновенная. Появление на хвое сосны хлорозов (светлых пятен) и некрозов (темных пятен), а также усыхание хвои является результатом суммарного воздействия различных загрязнителей на растительные клетки. Необходимо учитывать, что сосна сбрасывает свою хвою один раз в 3 – 5 лет. [3]
В незагрязненных лесных экосистемах основная масса хвои сосны здорова, не имеет повреждений, малая часть хвоинок имеет светло-зеленые пятна и некротические точки незначительных размеров. Хвойные леса плохо переносят загазованность, так как их хвоинки многолетние, в них накапливаются опасные вещества, а устьица забиваются копотью, что вызывает пожелтение и отмирание хвои на 1-2 года раньше. [2]
В загрязненной атмосфере наблюдаются повреждения хвоинок, и снижается продолжительность жизни хвои сосны. Если сосновые иголки без пятен, воздух считают идеально чистым; если хвоинки с редкими мелкими пятнами, воздух чистый. Если имеются хвоинки с частыми мелкими пятнами, можно говорить о загрязненном воздухе, а при наличии желтых и черных пятен – об опасно грязном воздухе. Когда максимальный возраст хвои не превышает одного года и хвоинки все в многочисленных пятнах, можно говорить уже об очень грязном, вредном для здоровья воздухе. [2]
Для оценки загрязнения атмосферного воздуха на территории лесопарка Пехра-Яковлевское я использовала метод биоиндикации (визуальной и количественной оценки хвои сосны). Суть данного метода состоит в следующем. Для исследования я выбрала деревья в молодом возрасте со стволом средних размеров. Исследования проводились в определенных точках.
Точке № 1 соответствует участок лесопарка, расположенный в 30 метрах от автотрассы, вторая точка –100м, третья точка – в лесном массиве. Измерялись расстояния от точки исследования до автотрассы.
Исследуемые деревья мною фотографировались (рис 7).

Рис. 7. Исследуемые мною сосны (фото автора).
У каждой точки исследования выбирались по два дерева сосны обыкновенной. С нескольких боковых побегов я отбирала по 200 хвоинок (пакетики помечала, указав номер точки сбора хвои). Принесенные домой хвоинки сосны делились на группы по степени повреждения (наличие хлорозов и некрозов) (рис 8, 9, 10).

Рис. 8. Поврежденные хвоинки в точке исследования № 1 (фото автора).

Рис. 9. Частично поврежденные хвоинки в точке исследования № 2 (фото автора).

Рис. 10. Хвоинки сосны в точке исследования № 3 (фото автора).
При подсчете хвоинок каждой группы, все полученные данные фиксировались и записывались в таблицу №1, в которой указывалось число поврежденных и усохших хвоинок, а также их процентный состав.
Статистическую обработку данных я проводила методом Стьюдента.
t-критерий Стьюдента — общее название для класса методов статистической проверки гипотез (статистических критериев), основанных на распределении Стьюдента.
Данный критерий был разработан Уильямом Госсетом для оценки качества пива в компании Гиннесс. В связи с обязательствами перед компанией по неразглашению коммерческой тайны (руководство Гиннесса считало таковой использование статистического аппарата в своей работе), статья Госсета вышла в 1908 году в журнале «Биометрика» под псевдонимом «Student» (Студент). [10]
Таблица № 1. Поврежденные хвоинки сосны в точках исследования (таблица составлена автором).
Повреждение и усыхание хвоинок Точка №1 Точка №2 Точка №3
Дата исследования 06.10.2014
06.10.2014 06.10.2014
Число исследуемых хвоинок 200 200 200
Количество хвоинок с пятнами 180 110 40
Процент хвоинок с пятнами (хлорозы и некрозы) 60% 40% 20%
Количество хвоинок с усыханием 50 30 10
Процент хвоинок с усыханием 25% 15% 5
Географическое положение точки исследования. Вблизи Леоновскогошоссе В поле видимости автотрассы В центре лесопарка
Расстояние до автотрассы 30м 100м 200м
На основании проведенных исследований и составленной таблицы мною были построены столбиковые диаграммы, на которых представлены обобщенные  результаты как относительно «неповрежденной» хвои, так и «поврежденной» по объектам исследования (рис. 11 и 12).
Процентный состав хвоинок с пятнами и усохших хвоинок уменьшался с удалением от дороги. Поэтому, на основе построенных мною столбиковых диаграмм можно очень четко проследить снижение процента загрязнения воздуха с удалением от автострады.
Выдвинутая мною гипотеза о загрязнении атмосферного воздуха в районе автострады, примыкающей к лесопарку усадьбы Пехра-Яковлевское на востоке, подтвердилась.

Рис. 11. Процентный состав хвоинок с пятнами (диаграммы составлены автором).

Рис. 12. Процентный состав хвоинок с усыханием (диаграммы составлены автором).


1.4 Поверхностные воды и оценка их экологического состояния.
На территории усадьбы Пехра-Яковлевское протекает река Пехорка, воды которой подвержены значительным загрязнениям. На реке расположены города Балашиха и Железнодорожный, посёлки городского типа Томилино и Красково, промышленная зона в московском районе Некрасовка, а так же Люберецкая станция аэрации, половина сточных вод которой сбрасываются в Пехорку. [1]
В настоящее время в реку попадают отходы различных предприятий, огромное количество ливневых стоков с автомобильных трасс, покрышки от колес автомобилей и другой бытовой мусор (рис. 13 и 14).

Рис. 13. Загрязнение реки Пехорки в районе исследования (фото автора).

Рис. 14. Загрязнение реки Пехорки в районе исследования (фото автора).
По данным «Группы Экоанализ» по Московской области, в водах реки Пехорки ПДК различных металлов превышена в 4 раза, что наиболее часто фиксируется по концентрации марганца. [11]
1.5 Растительный покров и его экологическое состояние.
При такой острой экологической ситуации, которая сложилась в городском округе Балашиха, необходимо учитывать огромную роль растений в жизни человека. В процессе фотосинтеза растения поглощают углекислый газ и выделяют кислород, тем самым поддерживая газовый баланс атмосферы города.
Под пологом древостоя формируется экологическая среда, создаваемая доминирующими в лесу видами деревьев. При этом деревья в лесу испытывают и сильное взаимовлияние (затеняя друг друга, используя воду и одни и те же питательные вещества).
Основными лесообразующими породами на исследуемой территории лесопарка являются сосна, ель, береза, липа, клен, рябина. Местами они образуют чистый древостой (рис.15). На опушках и осветленных участках лесопарка незначительную примесь составляют осина и дуб.
Рис. 15. Липовая аллея лесопарка (фото автора).
Существующее в настоящее время на территории лесопарка распределение растительности определяется климатическими условиями, равнинным рельефом, хозяйственной деятельностью человека и структурой почв.
Для природной зоны смешанных и широколиственных лесов, в которой расположен исследуемый лесопарк, характерны формации хвойных, мелко- и широколиственных, а также хвойно-лиственных пород деревьев (рис. 16).

Рис. 16. Разнообразие растительности лесопарка (фото автора).
Ель европейская оказывает огромное влияние на условия лесопарка. Под ее пологом резко снижается освещение, крона задерживает более 30% осадков. Еловая подстилка бедна микрофлорой, что тормозит процессы разложения органических остатков. В условиях хорошей аэрации почвы ель быстро заменяется подростом дуба или липы.
Естественная растительность – источник ценного лекарственного сырья, ягод и древесины. Неоценимо гигиеническое, психотерапевтическое и эстетическое значение растительности лесопарка. [2]
Древесная растительность лесопарка усадьбы Пехра-Яковлевское влияет на газовый состав атмосферы города, регулирует уровень грунтовых вод, предохраняет почву от эрозии. При изменении растительности, значительно меняется весь облик биоценоза, что и происходит в лесопарке.
По моему мнению, лесной массив усадьбы Пехра-Яковлевское имеет огромное значение для человека.
Один гектар древесно-кустарниковых насаждений в течение часа поглощает столько же углекислого газа, сколько выдыхают за это время 200 человек. [2]
В течение летнего сезона взрослое дерево ели поглощает 6 кг углекислого газа, сосны – 10 кг, липы – 16 кг, тополя – 44 кг. Древесные насаждения заметно влияют на микроклимат. Под деревом солнечное излучение в 10 раз слабее, чем на открытом месте. [2]
При испарении воды листьями увеличивается влажность окружающего это растение пространства, поэтому в лесном массиве влажность воздуха выше (в сосняке – на 3%, в ельнике – на 9%). Летом в жаркие дни это имеет огромное значение для отдыхающих, т.к. сухой и горячий воздух возбуждает нервную систему, вызывает головную боль, расслабленность и раздражительность. Разность температур под пологом деревьев и на открытом месте может достигать 10 градусов. В лесопарке влажность на 15 – 30% выше, чем в городской среде. [2]
Древесно-кустарниковая растительность хорошо гасит звук, что имеет огромное значение для снижения шумового загрязнения. Наилучшим стражем тишины является ель. Ее мощная густая крона хорошо поглощает звуковые волны.
Зеленые растения влияют на ионизацию воздуха. 1 куб. м воздуха в лесу содержит загрязненных ионов от 2 до 3 тыс., в городских парках – 700 – 800, а в центре города – 2000 – 4000. Фитонциды хвойных растений губительны для простейших микроорганизмов, бактерий и некоторых грибков. Фитонциды хвойных подавляют развитие возбудителей дифтерии и туберкулеза. Лесной воздух содержит в 300 раз меньше бактерий, чем городской.[2]
Учитывая вышесказанное, можно сделать вывод о том, что исследуемая территория лесопарка является хорошим очистителем и озонатором воздуха города Балашихи.
Лесопарковая зона усадьбы «Пехра-Яковлевкое» является местом отдыха горожан, тем маленьким островком зелени, который так необходим людям. Буквально 10 – 15 лет назад река была очищена и использовалась как зона отдыха. На ее берегах были организованы пляжи, отведены места для купания людей. Выше по течению реки, в долине косили траву для кроликов и крупного рогатого скота. Но в настоящий момент произошел резкий спад уровня развития сельского хозяйства в регионе, многие фермы пришли в упадок и отпала необходимость использовать долину реки Пехорки как сельскохозяйственные угодья. Теперь эта ценнейшая во всех отношениях территория является только зоной отдыха горожан. [2]

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
При выявлении эколого-географических особенностей лесопарка усадьбы Пехра-Яковлевское я использовала разрозненные источники информации, работала с различными картами и схемами, проводила полевые экологические исследования.
Определенные трудности возникли при отборе и проверке полученной информации. Но это была интересная исследовательская работа. Я узнала много нового, выявила экологические проблемы усадьбы, влияние городской застройки и развитой инфраструктуры на компоненты природы лесопарковой зоны.
В процессе исследования все поставленные цели и задачи выполнены. Я выявила основные этапы истории формирования лесопарка, охарактеризовала его природные компоненты, оценила экологическое состояние лесопарка и выявила методом биоиндикации продолжающееся загрязнение природной среды в пределах лесопарка.
По своей сущности эта усадьба – шедевр природы и человеческих рук, жаль только, что в настоящий момент вся красота приходит в негодность.
Мне очень хочется верить, что люди задумаются о красивейшем уголке природы, которым является усадьба Пехра-Яковлевское и расположенный в ее черте лесопарк. Ведь это то место, которое для балашихинцев является не просто зоной отдыха, оно хранит память о нашем прошлом, соединяет воедино наше настоящее и будущее.


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Балашиха в очерках и зарисовках. Научно-популярное издание. М.: Современные тетради, 2003. – 190 с.
Бобнева Н.П. Все о загадочном лесе. М.: Астрель, 2000. – 316 с.
Ли Н. Экологическая экспертиза. Учебное руководство. М.: Экопрос, 1995. – 187 с.
История изучения, использования и охраны природных ресурсов Москвы и Московского региона. Ред. - сост. Каримов А.Э.
М.: Янус - К, 1997. - 270 с.
5. Петров В.В. Лес и его жизнь. М.: Просвещение, 1986. – 158 с.
6. Экология Подмосковья. Энциклопедическое пособие. М.: Современные тетради, 2001. – 606 с.
Сайты сети Интернет:
7. Экополис. Независимая экологическая экспертиза. Официальный сайт.
Экологические карты Подмосковья.
http://ecofactor.ru/maps/ecopmosk/ 8. Википедия. Свободная энциклопедия. Статья «Пехра-Яковлевское».
https://ru.wikipedia.org/wiki/Пехорка#
9. Экологические карты Подмосковья.
http://www.ecoanaliz.ru/cat-ecomoscow/197-balashikha.html?start=1 10. t-критерий Стьюдента.
https://ru.wikipedia.org/wiki/T %EA%F0%E8%F2%E5%F0%E8%E9_%D1%F2%FC%FE%E4%E5%ED%F2%E0
11. ООО «Группа Экоанализ». Официальный сайт.
www.ecoanaliz.ru


Приложенные файлы

  • docx proekt.doc
    "Эколого-географические особенности лесопарка усадьбы Пехра-Яковлевское".
    Размер файла: 4 MB Загрузок: 0