Экологические условия севера Воронежской области

ВВЕДЕНИЕ

Хозяйственная деятельность человека одновременно воздействует на почвенный покров, атмосферу, поверхностные и подземные воды, что вызывает развитие взаимосвязанных негативных природных процессов: смыв почв, рост оврагов, снижение уровней подземных вод, обмеление рек, ухудшение влагообеспеченности почв, загрязнение атмосферы, природных вод и почвенного покрова.

Изменение среды обитания человека, связанное, прежде всего, с ее загрязнением, влечет за собой ряд негативных последствий, в том числе и рост заболеваемости населения. В этих условиях необходимо проведение комплекса эффективных природоохранительных мероприятий, препятствующих развитию негативных природных процессов. Эффективность такого рода мероприятий можно оценить в процессе проведения экологического мониторинга, предусматривающего наблюдение за состоянием природной среды, контроль и прогнозирование последствий хозяйственной деятельности человека.

Поэтому, на данный момент, изучение экологического мониторинга лесных экосистем Усманского бора является наиболее актуальной проблемой экологии севера Воронежской области.

Цель данных теоретических исследований — рассмотреть и изучить экологический мониторинг лесных экосистем Усманского бора.

Для достижения поставленной цели были сформулированы и решены следующие задачи:

¾ выявить закономерности и принципы функционирования экологического мониторинга лесных экосистем Усманского бора;

¾ изучить экологические условия севера Воронежской области;

¾ рассмотреть каково значение Усманского бора для севера Воронежской области и изучить общую характеристику Усманского бора;

¾ изучить экологический мониторинг лесных экосистем;

¾ рассмотреть систему экологического мониторинга лесных экосистем и функции лесных экосистем;

¾ рассмотреть лесоохранные мероприятия по восстановлению лесных экосистем Воронежской области;

¾ обобщение фондовых, литературных и нормативно-правовых материалов.

1.1. Климат исследуемой территории области определяется ее положением в умеренном климатическом поясе между 49^о и 52^о северной широты. Угол падения солнечных лучей в течение года изменяется от 61^о 50 ^/ до 14 ^о 50 ^/ в Воронеже. Продолжительность солнечного сияния на северо-западе области 1740-1780 ч в год. Величина суммарной солнечной радиации изменяется от 90 до 96 ккал/ см² в год. Радиационный баланс за год положителен. Минимум его наблюдается в декабре-январе - 17 МДж/ м², максимум - в июне - 330 МДж/ м² [1].

Рис. 1. Климатическое районирование Воронежской области

Климат умеренно-континентальный с относительно жарким летом, и умеренно-холодной зимой. Климатические особенности района исследований:

1. Формирование климата проходит под влиянием умеренных, арктических и тропических воздушных масс. Положение территории в умеренном поясе предопределяет практически круглогодичное господство умеренной воздушной массы и западно-восточный перенос. Нередки поступления континентального умеренного воздуха из центральных районов Евразии. Иногда наблюдаются вторжения арктической (зимой) или тропической воздушной массы (летом).

2. Рельеф территории области равнинный, поэтому значительных климатических изменений, связанных с ним, не наблюдается. Исключение - несколько повышенное количество осадков на наветренных склонах возвышенностей.

3. Альбедо поверхности значительно изменяется по сезонам года в связи с наличием в зимнее время снежного покрова и составляет зимой - 60 %, а летом - 20 %.

4. Несмотря на удаленность характеризуемого района от океана, здесь ощущается влияние теплого Северо-Атлантического течения; особенно наглядно это проявляется в расположении январских изотерм [17].

Среднегодовая температура воздуха для области в целом положительная и составляет +5,5^о С. Она изменяется от +4,7 ^о С на севере и северо-западе до +6,9 ^о С на юге. Средние январские температуры повсеместно отрицательны - от -10,7 ^о С до -8,1 ^о С, средние июльские - положительны от +19,5 ^о С до +21,7 ^о С. Абсолютные минимумы температуры зафиксированы в январе-феврале: -40 ^о -43 ^о С на севере и -35 ^о -38 ^о С - на юге. Абсолютные максимумы в июле до +43 ^о С. Весной и осенью могут наблюдаться заморозки.

Количество осадков, выпадающих на исследуемой территории, составляет от 550 мм и более. В отдельные годы количество осадков может значительно меняться, что связано с особенностями циркуляции воздушных масс. В среднем 2-3 раза за 10 лет наблюдаются годы с малым количеством осадков, что провоцирует появление засух. Основная масса осадков выпадает в теплый период года (60-70 %). Снежный покров в среднем имеет толщину около 19-30 см на севере. Устойчивый снежный покров устанавливается 4-16 декабря, сходит снег при переходе среднесуточной температуры через ноль (апрель). Весной снег быстро тает, образуя за короткий промежуток времени до 70 % годового стока.

Положение территории в умеренном климатическом поясе предопределяет господство западных ветров. Зимой преобладают западные, юго-западные и юго-восточные ветры, нередки вторжения арктических и умеренных континентальных воздушных масс из Арктики и Западной Сибири, приносящих антициклональные типы погод. Теплый период года характеризуется неустойчивостью циркуляции и частой сменой северо-западных ветров на юго-восточные. Наибольшая скорость ветра повсеместно приходится на февраль (3,9-6,3 м/с), наименьшая - на август (2,7-4,0 м/с). Связано это с тем, что зимой поверхность выровнена снежным покровом [1].

1.2. Геология, рельеф. Территория севера Воронежской области геоморфологически неоднородна. В тектоническом отношении исследуемая территория представляет собой две геоструктуры. Среднерусская возвышенность испытывает восходящие движения со скоростью до 4 мм/год. Окско-Донская низменность - нисходящие со скоростью до 2 мм/год. Абсолютные высоты Среднерусской возвышенности, в пределах исследуемой территории, не превышают 240-250 м. Ее западный и южный склоны пологие, а восточный - круто обрывается к Окско-Донской низменности, абсолютные высоты водоразделов на Окско-Донской низменности не превышают 150-180 м, при этом колебания относительных высот невелики. В геологическом строении региона принимает участие докембрийский кристаллический фундамент (граниты, гнейсы, сланцы), перекрытый чехлом осадочных пород [6].

Осадочный чехол сложен породами девонского, каменноугольного, мелового, палеогенового, неогенового и четвертичного периодов. Девонские отложения представлены глинами песчаниками, известняками и алевритами. Каменноугольные - каолиновыми песками и глинами, известняками, песчаниками, угленосными сланцами и другими породами. К нижнемеловым отложениям относятся пески, песчаники и глины. Верхнемеловые отложения представлены песками, мергелями, опоковидными песчаниками и писчим мелом. Из палеогеновых пород преобладают пески, песчаники, глины. Неогеновые отложения сложены, песками и глинами. Четвертичные пески, глины и суглинки подразделяются на доледниковые, послеледниковые флювиогляциальные, моренные, надморенные древнеаллювиальные и флювиогляциальные отложения террас, покровные и современные четвертичные отложения [3].

Рис. 2. Рельеф Воронежской области

Современный рельеф в районе исследований сформирован флювиальными, карстовыми, суффозионными, оползневыми и эоловыми процессами. Флювиальные морфоскульптуры представлены речными долинами, балками, оврагами, промоинами, эрозионными бороздами. Мелкие формы приурочены к склонам речных долин и балок. Карстовые морфоскульптуры широко распространены на Среднерусской возвышенности в связи с наличием мощной толщи мело-мергельных пород мощностью до 100 м и представлены преимущественно карстовыми воронками. Суффозия с образованием западин характерна для водоразделов Окско-Донской низменности и некоторых речных террас Среднерусской возвышенности. Оползневые формы рельефа на изучаемой территории приурочены к склонам речных долин, балок и оврагов. Эоловые морфоскульптуры, имеющие ограниченную площадь распространения, образуются при перевевании песков в речных долинах. Биогенные морфоскульптуры имеют незначительное распространение.

Процессы рельефообразования происходят и в настоящее время. Так, долина р. Дон постепенно перемещается на запад, не прекращается оврагообразование, формирование карстовых воронок, суффозионных западин, оползней и т.д. В последние годы многие рельефообразующие процессы усилились вследствие хозяйственный деятельности человека. Значительная часть современных промоин и оврагов возникла после распахивания территории. На большинстве малых рек наблюдается усиленное отложение наносов в связи с деятельностью овражно-балочной сети.

На севере Воронежской области также активны процессы антропогенного рельефообразования. Добыча полезных ископаемых в Семилукском районе (Латненское месторождение огнеупорных глин), близ Воронежа (пески) и в других местах приводит к образованию карьеров с комплексом терриконов. Также рельеф активно преобразуется в ходе строительства, особенно дорожного и градостроительства [9].

1.3. Почвообразующие породы (или материнские) – это горные породы, на которых почвы формируются. Почвообразующая порода является материальной основой почвы и передает ей свой гранулометрический, минералогический и химический составы, а также физические, химические и физико-химические свойства, которые в дальнейшем постепенно изменяются в различной степени под воздействием почвообразовательного процесса придавая определённую специфику каждому виду почв.

Почвообразующие породы различаются по происхождению, составу, строению и свойствам. Они делятся на магматические, метаморфические и осадочные горных пород.

На большей части исследуемой территории в качестве почвообразующих пород на водоразделах выступают лессовидные суглинки и глины. Для них характерно наличие достаточно разнообразных прослоев песка и гравийно-галечниковых пород, мощность которых колеблется от нескольких сантиметров до нескольких метров.

Они представляют собой продукты выветривания и делювиального переотложения разных подстилающих осадочных пород. В зависимости от происхождения и состава коренной породы продукты выветривания и выщелачива­ния, которые стали материалом для образования лессов и лессо­видных пород, в разной мере карбонатные, а местами засоленные или солонцеватые.

В пределах надпойменных террас рек в качестве почвообразующих пород выступают древнеаллювиальные отложения. Они отличаются неоднородным составом и свойствами. Легкие по гранулометрическому составу породы имеют следующие показатели: содержание SiO2 – 90-95%, полуторных окислов 1,5—6%; реакция среды колеблется от кислой до слабощелочной.

Неоднородные экологические условия исследуемой территории, обусловили формирование разнообразного почвенного покрова [4].

1.4. Почвы довольно разнообразны и не обладают свойствами почв типичной лесостепи, в пределах которой находится заповедник. Особенность его территории состоит в том, что почвы, растительный покров, а также животный мир больше представляют природу северной, чем типичной лесостепи.

Типы и виды почв варьируют в соответствии с типами леса – от богатых элементами питания темно-серых и серых лесных под дубравами до бедных, маломощных дерновых лесных почв, развитых под сосняками лишайниковыми. Материнской породой почв служат мелко- и среднезернистые пески, покрывающие территорию заповедника плащом мощностью 1-1,5 м на выровненных участках и 7-8 м на буграх. Глины и суглинки, в качестве почвообразующих пород встречаются только на крайних северо-западных, северных и северо-восточных участках территории массива, по границе леса и степи. Решающее значение для удержания влаги в этих почвах имеет водонепроницаемый слой плотного суглинка, который подстилает их на различной глубине.

Так на лессовых породах водоразделов под широколиственными лесами сформировались серые лесные почвы тяжелого гранулометрического состава. Они обладают мощным - до 50-60 см гумусовым горизонтом, ореховатой структурой и белесой присыпкой из кварца, кремнезема и полевых шпатов в нижней части.

На древнеаллювиальных отложениях по террасам рек под борами и суборями сформировались дерново-лесные, песчано-супесчаные почвы. Легкий гранулометрический состав предопределил их неблагоприятные физико-химические и химические свойства [4].

В Воронежской области большую часть территории занимают чернозёмы и близкие к ним по строению и плодородию лугово-чернозёмные почвы (около 80%). Оптимальные условия для образования чернозёмов складываются в северной части области. Здесь преобладают чернозёмы типичные. Им принадлежит около 35% площади сельскохозяйственных угодий области. Это самые богатые по запасам гумуса чернозёмные почвы.

Дата добавления: 2014-11-06