Институт экологии и природопользования — КиберПедия 

Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...

Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...

Институт экологии и природопользования

2022-10-03 34
Институт экологии и природопользования 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

Институт экологии и природопользования

Направление подготовки: 05.03.06 “Экология и природопользование”

Профиль “Управление качеством окружающей среды и природными ресурсами”

ОТЧЁТ

по курсу «Экология растений»

Тема: «Использование индикационных возможностей растений и экологических шкал для мониторинга состояния фитоценозов в условиях оползнево-осыпных процессов»

 

Работу выполнили

 студенты группы 02-903:

Елков Павел

Редкин Максим

Салахова Ляйсан

Смолина Виктория

Фомина Влада

Яковлева Ксения

 

 


Казань – 2021

Обоснование проблемы: Мониторинг экзогенных геологических процессов является составной частью системы Государственного мониторинга состояния недр и заключается в наблюдении, оценке и прогнозе таких геологических процессов как эрозия, абразия, карст и оползневые процессы. Одним из решений, позволяющим оптимизировать затраты при постановке мониторинга оползневых процессов, могло бы стать введение в практику методов фитоиндикации.

Цель работы: Определить состояние оползневых процессов, степень их активности/стабильности методами фитоиндикации. Используя знания о спектре ведущих семейств растений, а также биоморфологических, экологических и эколого-фитоценотических группах определить состав и условия фитоценозов разных оползневых элементов и сравнить их с таковыми на коренном склоне.

Объекты: Видовые списки растительных сообществ разных элементов оползня и экологические характеристики видов (табл. 1).

Таблица 1

Список видов растений по морфологическим элементам оползня

Камское Устье – II оползень рядом с пристанью (2006 г.)

Видовой состав ЖФ ЭГ по отношению к влаге ЭГ по отношению к свету ЭЦГ Коренной склон Бровка Надоползновый откос I ступень Внутриоползневый откос II ступень Оползневые гряды Бугры
1. Лопух большой гем м св сор +              
2. Полынь горькая хам кс св сор + + + +     + +
3. Полынь обыкн. хам м св сор + + + +   + + +
4. Бодяк обыкн. гем м св сор +           +  
5. Цикорий обыкн. гем м св сор +              
6. Ястребинка ядовитая гем Кс св Л-ст. + +       +    
7. Тысячелистник обыкновенный  гем м тв Л-л + +            
8. Девясил британский гем Кс св ст + +            
9. Осот огородный тер м св сор   +   + +   +  
10. Латук компасный гем Кс св сор   + + +   + + +
11.Мать-и-мачеха геоф м св сор     + + +   + +
12. Трехреберник непахучий гем м св сор     + +   + + +
13. Латук татарский гем Кс св сор             +  
14. Мелколепестник канадский тер м/кс св сор   + +          
15. Костер безостый геоф м св луг + + +       +  
16. Вейник наземн. геоф м св Л-ст + +     + +    
17. Ежа сборная гем м св луг + + +   +      
18. Мятлик луговой гем м св луг   +     +      
19. Мятлик обыкн. гем м св луг + +            
20. Овсяница валисская (типчак) гем Кс св ст   +            
21. Овсяница луговая гем м св луг + +            
22. Щетинник малый тер м св сор   +            
23. Астрагал хлопунец гем Кс св Л-ст + +            
24. Чина луговая гем м св луг +           +  
25. Люцерна хмелевидная гем м св культ   +           +
26. Клевер ползучий хам м св сор + + + + +      
27. Клевер гибридный гем м св Л-л   + +          
28. Клевер шуршащий гем м/кс св сор   +   +   + + +
29. Клевер луговой тер. м св луг + +            
30. Горошек мышиный гем м св Л-л +     +        
31. Репешок обыкновенный гем м св Л-л +   +                        
32. Лапчатка сероватая гем м/кс св Л-ст   +            
33. Земляника зеленая гем м/кс св Л-ст + +            
34. Гравилат городской гем м св сор + +            
35. Шиповник собачий наноф м св Л-л + +            
36. Яблоня домашняя микроф м св культ + + +          
37. Вишня домашняя микроф м св культ + +            
38. Слива домашняя микроф м св культ +              
39. Марь белая тер м св сор + + + +   + + +
40. Марь городская тер м св сор   +         + +
41. Синеголовник плосколистный гем Кс св Л-ст   +            
42. Бедренец камнеломка гем м св Л-л + +            
43. Пастернак лесной гем м св сор +              
44. Паслен черный тер м св сор   + +       +  
45. Зверобой продырявленный гем м св Л-л + +            
46. Пустырник пятилопастной гем м св сор + +         +  
47. Будра плющевидная гем м св Л-л + + +          
48. Клен ясенелистный микроф м тв культ +         + +  
49. Колокольчик рапунцелевидный гем м/кс св Л-ст + +   +        
50. Вероника дубравная хам м тв Л-л + +            
51. Вероника пашенная гем м/ св сор   +            
52. Льнянка обыкновенная геоф м св сор   + + +       +
53. Вьюнок полевой геоф м/ св сор +     +        
54. Гулявник Лёзеля гем м св сор   +       +    
55. Калина красная наноф м св б/н   +            
56. Подмаренник мягкий гем м св луг + +     +      
57. Подорожник большой гем м св сор   + + +       +
58. Осока соседняя гем м св б/н + +            
59. Копытень европейский хам м св нем +              
60. Аистник цикутный тер м/кс св сор + +            
61. Чистотел большой гем м св сор     +          
62. Спорыш птичий тер м /св сор       + + + +  
63. Кипрей розовый гем Гиг св Вл/л         +      
64. Щирица запрокинутая тер Кс св сор             +  
65. Горлюха ястребинковидная гем м св сор   +            
66. Крапива двудомная гем м   св Сор       + +        
67 Береза повислая мезофан м   св б/н   +           +   +    
68. Сныть обыкн. гем   м св б/н +   +         +      
Общее число видов 68 68   68                

 

Методы анализа:

1. Биоморфологический анализ – это анализ соотношения жизненных форм (ЖФ). Жизненная форма – габитус или внешний облик растений отражает приспособленность растений к условиям среды.

Определили жизненные формы растений по Раункиеру и заполнили таблицу:

Таблица 2

Биоморфологический анализ

Жизненные формы

Сообщество 1 (коренной склон)

Сообщество 2 (бровка)

Сообщество 3 (надоползневый откос)

Сообщество 4 (1 ступень)

Кол-во видов % от общего значения Кол-во видов % от общего значения Кол-во видов % от общего значения Кол-во видов % от общего значения
Гемикриптофиты 25 60,96 31 63,27 9 50 8 50
Хамефиты 4 9,76 3 6,12 2 11,11 2 12,5
Терофиты 3 7,32 8 16,33 3 16,67 3 18,75
Геофанерофиты 3 7,32 3 6,12 3 16,67 3 18,75
Нанофанерофиты 1 2,44 2 4,08 0 0 0 0
Микрофанерофиты 4 9,76 2 4,08 1 5,55 0 0
Мезофанерофиты 1 2,44 0 0 0 0 0 0
Всего 41 100% 49 100% 18 100% 16 100%

 

Жизненные формы

Сообщество 5 (внутриоползевый откос)

Сообщество 6 (2 ступень)

Сообщество 7 (оползневые гряды)

Сообщество 8 (бугры)

Кол-во видов % от общего значения Кол-во видов % от общего значения Кол-во видов % от общего значения Кол-во видов % от общего значения
Гемикриптофиты 5 55,56 6 50 7 36,84 5 45,46
Хамефиты 0 0,00 1 8,33 2 10,53 2 18,18
Терофиты 2 22,22 2 16,68 6 31,58 2 18,18
Геофанерофиты 2 22,22 1 8,33 2 10,53 2 18,18
Нанофанерофиты 0 0 0 0 0 0 0 0
Микрофанерофиты 0 0 1 8,33 1 5,26 0 0
Мезофанерофиты 0 0 1 8,33 1 5,26 0 0
Всего 9 100% 12 100% 19 100% 11 100%

 

По вычисленным процентным значениям построили график, показывающий различия в спектре жизненных форм между сообществами.

Биоморфологический анализ

Рис. 1. Спектры жизненных форм между сообществами

 

Во всех элементах оползня преобладают гемикриптофиты.

Анализ соотношения разных жизненных форм не позволяет увидеть чёткой картины изменения внешних условий для произрастания растений и оценить состояние оползня.

2. Экологический анализ с выделением экологических групп видов по отношению к основным факторам среды (свет, влага) позволяет выявить появление (например, на элементах оползня или в условиях антропогенного воздействия) мезофитной или гигрофитной, либо ксерофитной светолюбивой растительности, отличной от растительности коренного сообществ.

Экологический анализ – анализ соотношения разных экологических групп.

Выделили экологические группы по отношению к различным экологическим факторам: к свету и влаге. Заполнили таблицы, составили гистограммы, проанализировали полученный результат.

Таблица 3

Коэффициенты общности

  Бровка Надоползневый откос 1 ступень Внутриоползневый откос 2 ступень Оползневые гряды Бугры
Коренной склон 0,67 0,27 0,25 0,16 0,26 0,30 0,12

 

По рассчитанным коэффициентам общности можно сделать вывод, что бровка наиболее близка по видовому составу к коренному склону.

Можно сделать вывод об активности оползневых процессов.

Значения коэффициента общности Серенсена-Чекановскогопозволяют оценить закономерности в развитии оползня.

5. Для определения экологических условий местообитаний используются различные информационные базы данных – БД “ФЛОРА” кафедры общей экологии и базы данных «Флора сосудистых растений Центральной России» (Ханина, Заугольнова, Смирнова и др., 2003-2006 гг.), где даются индикационные особенности видов растений по экологическим шкалам Г. Элленберга, Е. Ландольта и Д. Н. Цыганова.

Экологическую валентность и толерантность определили с применением экологических шкал Д.Н. Цыганова (1983), отражающих бальные оценки оптимума существования видов растений.

Потенциальную экологическую валентность (PEV) вида рассматривают как меру приспособленности популяций конкретного вида к изменению только одного экологического фактора. Потенциальная экологическая валентность рассчитывается как отношение числа ступеней конкретной шкалы, занятой данным видом, к общей протяженности шкалы в ступенях. Величина PEV равна доле диапазона ступеней конкретного вида от всей шкалы:

,                               

где Аmax и Аmin- максимальные и минимальные значения ступеней шкалы, занятых отдельным видом; n - общее число ступеней в шкале; 1 - добавляется как 1-е деление шкалы, с которого по данному фактору начинается диапазон вида.

При проведении исследований конкретных ценопопуляций (ЦП) или сообществ реализованную экологическую валентность (REV) можно представить в виде следующей формулы:

,                         

где Аmax и Аmin- максимальные и минимальные значения ступеней шкалы, занятые конкретными ценопопуляциями на шкале; n - общее число ступеней в шкале; 0,01 - добавляется как 1-е деление шкалы, с которого встречаются изученные ценопопуляций.

Эффективность освоения экологического пространства вида конкретными ценопопуляциями по каждому фактору оценивается при помощи коэффициента экологической эффективности (K.ec.eff.), который рассчитывается:

,                                   

где PEV - потенциальная экологическая валентность, REV - реализованная экологическая валентность.

Соотношение REV/PEV определяет степень использования экологических потенций вида изученными ценопопуляциями и дают возможность произвести анализ экологического предпочтения видов в сообществах разных растительных зон, а также вскрыть экологические механизмы устойчивости популяций растений.

Вычислив значения PEV, REVиK.ec.eff заполнили таблицу и построили графики:

 

Таблица 8

Коренной склон

Ступень

Бугры

Таким образом, бугры обладают наивысшими коэффициентами экологической эффективности за счёт таких факторов, как температура, континентальность, криоклиматичность, увлажнение почвы, кислотность почвы, азотообеспеченность и освещённость, но наименьшим значением коэффициента эффективности по солевому богатству. У коренного склона ситуация со значениями коэффициентов экологической эффективности полностью обратная.

Можно сделать вывод об активности оползневых процессов.

Значения коэффициентовэкологической продуктивности позволяют оценить закономерности в развитии оползня.

6. Распределили растения склона по семействам и сравнили с преобладающими семействами Республики Татарстан. Заполнили таблицы и построили графики:

Коренной склон

Семейства Количество % от общего числа
Сложноцветные 8 19,51
Злаковые 5 12,20
Бобовые 5 12,20
Розоцветные 7 17,07
Амарантовые 1 2,44
Зонтичные 3 7,32
Зверобойные 1 2,44
Губоцветные 2 4,88
Колокольчиковые 1 2,44
Подорожниковые 1 2,44
Вьюнковые 1 2,44
Мареновые 1 2,44
Осоковые 1 2,44
Кирказоновые 1 2,44
Гераниевые 1 2,44
Сапиндовые 1 2,44
Берёзовые 1 2,44

 

Ступень

Семейства Количество % от общего числа
Сложноцветные 6 37,5
Бобовые 3 18,75
Амарантовые 1 6,25
Колокольчиковые 1 6,25
Норичниковые 1 6,25
Вьюнковые 1 6,25
Подорожниковые 1 6,25
Гречишные 1 6,25
Крапивные 1 6,25

Бугры

Семейства Количество % от общего числа
Сложноцветные 5 45,45
Бобовые 2 18,18
Амарантовые 2 18,18
Норичниковые 1 9,09
Подорожниковые 1 9,09

В Республике татрстан преобладают основных 5 семейств: Сложноцветные (Астровые), Злаковые, Бобовые, Розоцветные, Осоковые.

На коренном склоне эти семейства преобладают, значит, флора коренного склона совпадает с флорой Республики Татарстан. На 1 ступени и на буграх тоже преобладают эти семейства, но их доля уже становится меньше. То есть флора на участках, подвергшихся оползневым процессам, меньше соответствует флоре РТ, чем коренной склон.

7. Распределили растения склона по жизненным формам и сравнили между собой. Заполнили таблицу и построили график:

Жизненные формы

Коренной склон

1 ступень

Бугры

Кол-во видов % от общего значения Кол-во видов % от общего значения Кол-во видов % от общего значения
Деревья 5 12,20 0 0,00 0 0,00
Кустарники 1 2,44 0 0,00 0 0,00
Многолетние травы 32 78,05 13 81,25 7 63,64
Двулетние травы 1 2,44 0 0,00 1 9,09
Однолетние травы 2 4,88 3 18,75 3 27,27
Всего 41 100% 16 100% 11 100%

 

Жизненные формы склона

Во всех элементах оползня преобладают травы (многолетние и однолетние). Только на коренном склоне присутствуют деревья и кустарники. Это объясняется тем, что после разрушительного воздействия оползневых процессов растительный покров только начинает восстанавливаться, в виду чего он представлен лишь травянистыми формами и пока что исключает деревья и кустарники.

Выводы:

1. Оценить состояния оползня – стабильность либо активность (условно-стабильные склоны или активно-оползневые склоны), на основе соответствия с коренным склоном:

а) на основании коэффициента общности Серенсена-Чекановского;

б) на основании соотношения жизненных форм растений;

в) на основании соотношения эколого-ценотических групп видов растений;

г) на основании экологических групп по характеру лимитирующих факторов (влажность, освещенность и т.д.);

2. Определить какие типы анализа наиболее эффективны и информативны;

3. Предложить оперативные мероприятия для стабилизации оползневых процессов.

 

Таким образом,

1. А) Анализ соотношения жизненных форм видов растительных сообществ различных элементов оползня не позволяет оценить состояние оползня.

Б) Анализ соотношения разных экологических групп не позволяет увидеть чёткой картины изменения внешних условий для произрастания растений и оценить состояние оползня.

В) Анализ эколого-ценотических групп растений позволяет оценить состояние оползня.

Г) Значения коэффициента общности Серенсена-Чекановского позволяют оценить закономерности в развитии оползневых процессов.

Д) Значения коэффициентов экологической эффективности позволяют оценить закономерности в развитии оползневых процессов.

2. Наиболее эффективны и информативны:

- анализ соотношения жизненных форм видов растительных сообществ различных элементов

- анализ значений коэффициента общности Серенсена-Чекановского; 

- анализ коэффициентов экологической эффективности.

3. Методы борьбы с оползнями устанавливают на основе тщательного изучения природных физико-геологических условий, уяснения основных причин неустойчивости и аналитических расчетов предельного равновесия рассматриваемых массивов грунта.

В практике в качестве основных противооползневых мероприятий применяются:

• организация стока поверхностных вод в зоне оползней и прилегающих к ней территорий;

• дренирование подземных вод путем сооружения различных дренажных систем;

• уменьшение внешних нагрузок;

• уполаживание откосов и пригрузка их с помощью контрбанкетов;

• ограждение откосов и защита их от подмыва и на размывах проточными водами рек или волнами морей, водохранилищ;

• зеленые насаждения по верху откоса и на оползневом откосе;

• искусственное закрепление масс оползневого тела;

• искусственные сооружения для удержания грунтовых масс. Такие мероприятия осуществляются:

Ø с помощью вертикальной планировки и производства земляных работ;

Ø путем устройства дренажных сетей;

Ø применением агролесомелиоративных мер;

Ø с применением подпорных стен, волноломов, свай и др.

 

Институт экологии и природопользования

Направление подготовки: 05.03.06 “Экология и природопользование”

Профиль “Управление качеством окружающей среды и природными ресурсами”

ОТЧЁТ

по курсу «Экология растений»

Тема: «Использование индикационных возможностей растений и экологических шкал для мониторинга состояния фитоценозов в условиях оползнево-осыпных процессов»

 

Работу выполнили

 студенты группы 02-903:

Елков Павел

Редкин Максим

Салахова Ляйсан

Смолина Виктория

Фомина Влада

Яковлева Ксения

 

 


Казань – 2021

Обоснование проблемы: Мониторинг экзогенных геологических процессов является составной частью системы Государственного мониторинга состояния недр и заключается в наблюдении, оценке и прогнозе таких геологических процессов как эрозия, абразия, карст и оползневые процессы. Одним из решений, позволяющим оптимизировать затраты при постановке мониторинга оползневых процессов, могло бы стать введение в практику методов фитоиндикации.

Цель работы: Определить состояние оползневых процессов, степень их активности/стабильности методами фитоиндикации. Используя знания о спектре ведущих семейств растений, а также биоморфологических, экологических и эколого-фитоценотических группах определить состав и условия фитоценозов разных оползневых элементов и сравнить их с таковыми на коренном склоне.

Объекты: Видовые списки растительных сообществ разных элементов оползня и экологические характеристики видов (табл. 1).

Таблица 1


Поделиться с друзьями:

Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...

Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...

Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...

Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.121 с.