Экологическая тропа "Удивительное – рядом"

Презентация

На протяжении пяти лет на берегу Волги в районе села Подлесное проложена учебная тропа природы. Создание учебной тропы направлено на решение задач: экологическое обучение и воспитание, отдых посетителей, сохранение природы в прилегающей зоне.

Процесс оборудования тропы силами учащихся позволяет руководителям создавать разные ситуации, играющие важную роль в деле образования и воспитания школьников. Оборудованная тропа помогает организовать учебно-воспитательную деятельность учителей и учащихся, она несет информацию для тех посетителей, которые проходят по ней самостоятельно, без экскурсоводов. Если учесть, что тропа, как правило, объединяет участки, где проводится экологический практикум и организуется природоохранная деятельность учащихся, то ее использование настолько многогранно, что она становится своеобразным учебным кабинетом в природе.

Традиционными экскурсиями являются:

1. Краеведческая, которая рассказывает о историческом прошлом села и его настоящим.
2. Экологическая – рассматривает особенности биогеоценоза побережья реки Волги “Экосистема листопадного леса”.
3. “Волга. Времена года”.
4. “Красная книга нашей местности”

Практические работы:

1. “Влияние рекреационной нагрузки на структуру почвы”.
2. “Анализ качества воды”.

На протяжении всего маршрута находятся информационные щиты, которые пробуждают и развивают у посетителей ответственное отношение к природе, учат уважению к природе, показывают места отдыха, правила пользования и поведения в лесу.

Экскурсия 1

Историческая справка

История колонии Унтервальден (Майнгард, после 1915 г. – Подлесное) восходит ко времени оснований колоний по Указу императрицы Екатерины II, издавшей две редакции Манифеста от 4 декабря 1762 года и 22 июля 1763 года “О дозволении всем иностранцам, В Россию въезжающим, поселяться в которых губерниях они пожелают и о даровании им правам”.

Колония Унтервальден была основана голландским бароном Борегардом де Кано в 1768 году на реке Малый Караман. Через два года было решено перенести колонию (помимо Унтервальдена было перенесено еще 12 колоний) из-за непригодности земель на берег Волги севернее колонии Орловская..

Население занималось выращиванием зерна, табака, картофеля. На 40 семей, в которых жителей мужского пола проживало 89 человек, женского – 58 человек, приходилось 80 лошадей, 41 корова (сюда же включены и телята). Сразу же было высажено 102 четверти ржи. Для жительства было выстроено 8 жилых покоев, амбары и конюшни отсутствовали.

Отдельной школы в колонии нет. Малолетних детей обучает избранный самими колонистами шульмейстер в своем деле. Обучал шульмейстер чтению, писанию и закону Божьему.

Сенных покосов в действительности не больше 9 десятин, а в отхожей пустоши – 80 десятин. Прочие 71 десятина покосов отмыта рекой Волгой и занесена песками.

Из-за нехватки лугов сено всегда покупали в деревне Маянге, лежащей от колонии в 40 верстах, и в правобережье в селах Воскресенском и Березняках, живущих в 4-х и 25-ти верстах от Унтервальдена.

Леса в колонии не более 3-х десятин, а остальные 48 – наполовину отмыты Волгой, а оставшиеся 20 с лишним десятин – переведены в заповедный. Поэтому нехватку дров и для других надобностей покрывали приобретением леса в вышеперечисленных селениях. Жители рассказывали о своих стараниях развести лес, для чего высаживали талы, но деревья не росли, высыхая почти сразу. Видя бесплодность этих занятий, посадку леса колонисты прекратили.

Недостаток в лесе и сенных покосах здешних жителей совершенно изнуряет: весь доход, полученный от земледелия, колонисты вынуждены употребить на покупку сена, леса и дров, поэтому на оставшиеся средства едва могли содержать себя.

Позади домов у всякого семейства разведен огород, где сажают различные овощи. Притом у всех есть сады, где рассажены плодовые деревья – не менее 50.

Пчельников и мельниц нет, а мелят хлеб в находящихся поблизости мельницах.

Пашенная земля разделена на три поля. Та, на которой сеют табак, удабривается навозом. Прочую же землю никогда не удабривают. Пашут плугами на лошадях, распахивают в своей даче (отмежеванной земле) – 500 десятин, в казенной степи – около 100 десятин. Ближняя пашня отстоит от колонии менее 2-х верст, а последняя – не более 8 верст.

Хлеба, картофеля и табака здешняя колония сеет довольно. Урожай ржи, пшеницы, овса, картофеля и табака бывает хороший, ячменя и гороха – посредственный. Просо, если не побьет морозы, дает изобильный урожай.

Сжатый хлеб по примеру русских земледельцев колонисты складываются в скирды и по окончании полевых работ свозят в сделанное близ колонии гумно, где после и молотят зерно невысушенным. Работу выполняют летом, а иногда и зимою, лошадьми. Поступают так из безвыходности положения: из-за нехватки леса и дров колонисты не имеют возможности обзавестись подобно русским овинами, где можно было бы сушить зерно.

Скота в здешней колонии у жителей довольно. Из птицы разводят только кур. Жители к работе прилежны. В домашних и жизненных припасах недостатков не имеют, кроме льна и конопли. Эти культуры колонисты сеяли несколько лет подряд, но лен и конопля урожая не дали.

Хлеб и прочие избытки колонисты из-за удобства, большей частью продают в Вольске. Иногда покупатели приезжают в саму колонию.

По данным 1798 года в колонии было 38 семей, в которых было 64 работника.

Табак привезли на Волгу переселенцы из Голландии, поселившиеся в колонии Екатериненштадт. Эта культура получила быстрое распространение в колониях Борегарда и на несколько лет стала главной статьей сельскохозяйственного производства. Первоначально табак выращивался для собственных нужд. Но уже с 1775 года разведению табака стало уделяться особое внимание. Производство табака быстро развивалось и давало неплохие доходы. Фабрики в Саратове и Петербурге работали на полную мощность. В конце XVIII века открывается табачная фабрика в Екатериненштадте.

По данным переписи 1912 года в колонии Унтервальден проживало 3598 человек. С 1798 года по 1912 год население колонии выросло более чем в 15 раз.

В настоящее время Подлесное – центр одноименного округа, куда входит село Сосновка. Население составляет 3731 человек. Это крупнейшее село района и одно из крупных в области. Расположено в северно-западной части района на волжской террасе между старицей реки Гнилуха и протокой реки Воложки, в 25-ти км от райцентра – г. Маркса и в 75 км от железнодорожной станции у автодороги Саратов – Самара.

В селе действует школа, Дом культуры, больница, отделение связи, предприятия торговли и общественного питания, АЗС. Близ села головной водозабор магистрального канала Комсомольской оросительной системы.

Экскурсия 2

Экосистема листопадного леса

"Как некогда человек, строивший свою жизнь на лугу да поле, входил в лес – мир непонятный и странно-чуждый – так и ты, человек современного города, входишь на нашу тропу с неизвестностью. Ты входишь, деревья, вода и травы – вдоль от тебя. Едва ли кто из нас знает, понимает, чувствует ныне, что скрывается, убегает, явствует за каждым стеблем травы, что содержите в каждом дуновении, шелесте листьев. Всего этого – трудноуловимой, но все же подлинно пребывающей в каждое мгновение, жизни целого мира, – как бы и нет для современного человека.

Суточные колебания температуры в лесу сглаживаются наличием растительности и повышенной влажностью. Осадков над лесом выпадает больше, чем над полем, но существенная их часть при небольших дождях не достигает поверхности почвы и испаряется с листьев деревьев и растений. Экосистему листопадного леса представляют несколько тысяч видов животных, более ста видов растений.

Корни деревьев одного вида зачастую срастаются между собой. В результате питательные вещества перераспределяются сложным образом. В густых еловых лесах срастается корнями до 30% деревьев, в дубняке – до 100%. Срастание корней разных видов и родов наблюдается крайне редко. В зависимости от действия различных экологических факторов деревья одного и того же возраста могут иметь вид мощных плодоносящих особей или тонких побегов, а могут даже состариться, не достигнув зрелого состояния.

Лесная растительность интенсивно конкурирует за свет. Лишь небольшая часть солнечных лучей достигает почвы, поэтому растения в лесу обитают в нескольких ярусах. Чем ниже ярус, тем более теневыносливые виды его занимают. В верхнем ярусе расположены кроны светолюбивых деревьев: тополь серебристый (осокорь), клёна ясенелистного, осины. Ниже – менее светолюбивые формы: клен татарский, яблоня, лох серебристый, боярышник. Еще ниже произрастают кустарники подлеска: роза коричная (шиповник), волчья ягода, полукустарник – ежевика. Травянистые растения и мхи образуют самый нижний ярус – напочвенный покров. Обилие полян и опушек значительно обогащает видовой состав растений, насекомых и птиц. Опушечный эффект используют при создании искусственных насаждений.

В почве живут норные грызуны (мыши, полевки), землеройки и слепыши. В различных ярусах леса гнездятся птицы: на ветвях и в дуплах деревьев, в кустарнике и траве – овсянки, кукушки, зяблики, поползни, дятлы, иволги, славки, горлицы, хищные птицы.

Первичные консументы представлены зайцами, мышевидными грызунами, птицами. Питательные вещества, накопленные летом листвой деревьев и кустарников, перемещаются осенью в ветви, ствол, корни, резко повышая их кормовую ценность и помогая животным пережить зимнюю бескормицу. К первичным консументам относятся и другие обитатели леса — насекомые, питающиеся листвой (гусеницы) и древесиной (короеды). Все виды позвоночных являются средой обитания и источником пищи для наружных паразитов — насекомых и клещей, и внутренних паразитов — бактерий, простейших, плоских и круглых червей.

Индикаторами экологического благополучия биоценоза являются разнообразные накипные лишайники.

Поверхность почвы покрыта подстилкой, образованной полуразложившимися остатками, опавшими листьями, мертвыми травами и ветками. В подстилке обитает множество насекомых и их личинок, дождевых червей, клещей, а также грибов, бактерий и сине-зеленых (зеленым налетом они покрывают поверхность почвы, камней и стволов деревьев). Для этих существ органика подстилки служит пищей. Жуки-мертвоеды, кожееды, личинки падальных мух, гнилостные бактерии эффективно уничтожают органические остатки. Значительную часть растительного опада составляет клетчатка. Бактерии, шляпочные и плесневые грибы вырабатывают ферменты, расщепляющие клетчатку до простых сахаров, легко усваиваемых живыми организмами. Обитатели почвы питаются и выделениями корневой системы деревьев, от 15% до 50% синтезируемых деревом органических кислот, углеводов и других соединений попадает через корневую систему в почву. При ослаблении деятельности почвенных организмов опад начинает накапливаться, деревья исчерпывают запасы минерального питания, чахнут, подвергаются нападениям вредителей и гибнут. Это явление мы, к сожалению, часто наблюдаем в городских насаждениях.

Лес — самая устойчивая экосистема, поскольку обладает наибольшим разнообразием видов. Одни деревья не создают устойчивой экосистемы. При устройстве снегозадерживающих ветрозащитных лесопосадок возникает неожиданная проблема — деревья уничтожаются насекомыми. Для борьбы с ними оказывается необходимым создавать более устойчивый биоценоз — подсаживать кустарники для гнездовья и питания птиц, снижающих численность насекомых в лесах на 40–70%. Аналогичные проблемы возникают и при создании лесопарков, искусственных пастбищ и других экосистем. Науку, занимающуюся конструированием искусственных сообществ организмов, способных ужиться и дополнять друг друга, называют экологической инженерией.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ

Работа 1. Анализ качества воды

Современная интенсивная эксплуатация природных источников и недостаточная вторичная очистка воды привели к деградации водных ресурсов. Практически на глазах одного поколения происходит зарастание озер. Это явление получило название сукцессия. Сукцессия мелких водоемов обычно происходит следующим образом. Сначала вдоль берегов образуется сплавина — плавающий растительный ковер из мхов, осок и других трав. Водоем заполняется остатками растений, которые из-за недостатка кислорода в придонных слоях не успевают перерабатываться водными обитателями и образуют торф. Озеро постепенно заболачивается, исчезают планктон и рыбы. Появляются растения и животные, приспособленные к болотистой среде. Образовавшееся болото постепенно сменяется мокрым лугом, затем кустарником и, наконец, зарастает лесом.

С помощью химических, физических и биологических исследований можно оценить качество воды и обозначить тенденции в его изменении, понять какие воздействия на водоемы являются неблагоприятными, каким образом можно восстановить “здоровье” воды.

При исследовании воды необходимо выполнять следующие правила:

• Для получения достоверного вывода брать неменее трех проб воды, а результат рассчитать по среднему значению.
• Чем меньше времени проходит после отбора пробы перед анализом, тем точнее результат.
• Выполнять эксперимент строго по инструкции.

Определение прозрачности воды

Анализ по внешним признакам – физическим характеристикам.

Суммарное количество взвешенных частиц в воде влияет на её прозрачность.

Оборудование: черпак, стеклянный мерный цилиндр, брусочки высотой 4–5 см, газетный текст.

Инструкция.

1. Установите плоскодонный стеклянный цилиндр диаметром 2–2,5 см, высотой 33–35 см (или мерный цилиндр на 250 мл) на печатный текст. Цилиндр с водой должен находиться над текстом на высоте 4–5 см
2. Тонкой струйкой вливайте в цилиндр исследуемую воду до тех пор, пока текст, на который вы должны смотреть сверху через воду, не станет непригодным для чтения.
3. Отметьте, на какой высоте мерного цилиндра исчезнет видимость шрифта. Измерьте линейкой высоту водяного столба ( высота читабельности печатного текста).
4. Высота водяного столба в сантиметрах, сквозь который текст можно прочитать, можно считать значением прозрачности воды. Оцените прозрачность воды по одной из трех характеристик: прозрачная, малопрозрачная, непрозрачная.
5. Сделайте расчеты степени (доли) прозрачности каждой пробы воды по формуле:

Исследование цвета воды

Цвет природной воды обусловлен наличием в ней гуминовых кислот, загрязнений промышленных предприятий, соединений железа, цветущих водорослей. Для определения цвета воды используют обычные его названия: желтый, светло-желтый, зеленоватый, бурый и т.д.

Определение запаха воды.

Запах воды определяется при комнатной температуре и при нагревании до 50–60^°С, характеризуется качественно (ароматический, гнилостный, болотный, рыбный…) и количественно.

Определение интенсивности запаха воды

В коническую колбу налейте исследуемую воду до 2/3 объема и сильно встряхните круговыми движениями. Затем отметьте характер и интенсивность запаха воды.

Обнаружение железа

Инструкция.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) общего железа в воде водоемов и питьевой воде составляет 0,3 мг/л, лимитирующий показатель вредности органолептический.

Обнаружение общего железа.

• в пробирку помещают 1 мл исследуемой воды;
• прибавляют 1–3 капли разбавленной азотной кислоты;
• несколько капель раствора перекиси водорода;
• примерно 10 капель раствора роданида калия.

При содержании железа 0,1 мг/л появляется розовое окрашивание, а при более высоком – красное.

Обнаружение катионов свинца.

Инструкция.

Реагент: хромат калия K₂CrO₄.

• в пробирку помещают 1 мл пробы воды;
• прибавляют 1–2 капли раствора хромата калия.

Если выпадает желтый осадок, то содержание катионов свинца более 100 мг/л.

Обнаружение хлорид-ионов

Инструкция.

Реагенты: нитрат серебра (AqNO₃); азотная кислота (1:4).

• к 1 мл пробы воды прибавляют 1–3 капли азотной кислоты
• приливают 1–2 капли раствора нитрата серебра.

Белый осадок выпадает при концентрации хлорид – ионов более 100 мг/л. Помутнение раствора наблюдается, если концентрация хлорид – ионов более 1 мг/л.

Обнаружение сульфат-ионов

Инструкция.

Реагент: хлорид бария BaCl₂.

К 1мл пробы воды прибавляют 2–3 капли хлорида бария.

При концентрации сульфат-ионов более 10 мг/л выпадает осадок: Если наблюдается помутнение, то концентрация сульфат-ионов более 1мг/л.

Работа 2. Влияние рекреационной нагрузки на структуру почвы

Ход работы

В рекреационном биоценозе выберите тропинку и проведите замеры твердости почвы в центре тропинки, на краю тропинки, на расстоянии 1 и 5 метров от тропинки. Измерения желательно проводить вдоль линии от тропинки к группе стоящих деревьев или кустарников, которые обходят люди стороной. При отсутствии плотномера Качинского его можно заменить обычным тупым ножом. Нож втыкают в почву до предела проникновения с одинаковым усилием руки. Отмечают линейкой глубину проникновения ножа в почву (в см). Величина, равная отношению единицы к полученной глубине проникновения ножа, будет характеризовать относительную величину твердости почвы. Для осуществления возможности сравнивать результаты между собой все измерения необходимо проводить одним и тем же ножом. Измерения осуществляют в пятикратных повторностях. Для каждой точки рассчитывается средний показатель. Результаты заносятся в таблицу, и на ее основе строится график зависимости оценки твердости почвы от расстояния от тропинки. В тех же точках измерений линейкой определяется толщина подстилки (в см). На исследуемой территории изучается и картируется тропиночная сеть, рассматривается структура вазопедонов (почвенных чаш, сформированных из пересекающихся тропинок, которые дают плотные стены), рассчитывается доля сбитых участков, оценивается степень заболачивания у тропинок на тяжелых почвах.

Исследования можно провести в разных биоценозах (ельниках, березняках, на лугу).

Сделайте выводы об изменении твердости почвы и толщины подстилки. Сравните по этим параметрам разные биоценозы.

Объясните, какие проблемы для сообщества вызывает уплотнение почвы, изменение толщины подстилки и формирование тропиночной сети. Как изменяется воздушный и водный режим почв, нарушенных тропиночной сетью? Как это сказывается на растениях и животных? Предложите способы уменьшения отрицательного влияния отдыхающих на почву.