Влияние засухи 2

Министерство образования Республики Башкортостан
МБУ Отдел образования МР Аургазинский район
МБОУ СОШ №2 села Толбазы
Исследовательская работа
«Влияние засухи на уровень воды в озерах
села Толбазы»
Выполнила: ученица 8 класса
Федорова Елизавета
Руководитель: Юнусова Р.И
Оглавление
1.
Введение
2.
Обзор литературы
3.
Материал и методика
4.
Характеристика района исследования
4.1. Рельеф, геологическое строение Аургазинского района.
4.2. Климатические особенности Аургазинского района.
4.3. Характеристика озер села Толбазы
5. Результаты исследований
5.1. Основные причины снижения уровня воды в озерах
5.2. Причины снижения уровня воды в Первом озере и в озере Сельском.
5.3. Экологическая ситуация озер Второе и Тукаевское .
6. Выводы
7. Литература
1. Введение
Люди издревле селились около открытых источников воды, т.к. знали,
что без воды нет жизни. Со временем потребление человеком природной
воды неуклонно возрастало.
Люди стали использовать воду для самых
разнообразных целей – питья, приготовления пищи, стирки, уборки, во всех
отраслях промышленности, для отдыха,
для полива и орошения. Такая
интенсивная
источников
эксплуатация
природных
и
недостаточная
вторичная очистка привели к деградации водных ресурсов.
Но сегодня возникла и другая проблема - это снижение уровня воды в
озерах. Из года в год «зеркало» воды уменьшается.
То, что водоемы у нас
мелеют, заметно уже несколько лет невооруженным глазом - но все как-то
грела надежда, что, может, лето нынче засушливое или глобальное
потепление не повлияет. Теперь же проблему признали официально – реки и
озера действительно, мелеют.
«Реки мелеют из-за малоснежных зим и
отсутствия дождей. Меньше стало и подземных вод», - объясняет начальник
отдела
по
предоставлению
прав
пользования
водными
объектами
Министерства природопользования и экологии РБ Нина Кадраева. Пока еще
рано бить тревогу, но если и дальше реки и водоемы будут мелеть, то
исчезнет рыба,
испарение воды
будет серьезно затруднено водоснабжение, уменьшится
с поверхности озер и рек, ухудшится водоснабжение
биосферы. Поэтому изучение причин снижения уровня воды в озерах считаю
актуальной.
Научная новизна исследований заключается в том, что было проведено
изучение состояния озер
села Толбазы.
При проведении
исследования
было установлено, что снижение уровня воды в озерах связано не только с
засухой, но и антропогенным фактором.
Практическая значимость заключается в том, что в качестве ведущей
причины
снижения уровня воды выступает комплекс экстремальных
воздействий природного характера (в первую очередь засуха, пониженная
влажность
воздуха,
повышенная
испаряемость,
истощенные
запасы
почвенной влаги). Материалы, изученные в работе, вносят существенный
вклад в экологию, рекреационное природопользование.
Гипотеза: если высохнут озера нашего села, то население останется без
источника воды для бытовых нужд, без мест для отдыха. На основании
вышеизложенного
определена
цель
работы:
представить
общую
характеристику озер и на основе оценки их состояния выявить особенности и
причины снижения уровня воды. Для достижения поставленной цели
необходимо решение ряда задач:
 описать
географическое
положение,
геологическое
строение,
рельеф
Аургазинского района;
 охарактеризовать климатические особенности района;
 изучить
географическое
экологическое
положение,
гидрологические
особенности,
состояние озер;
 на основе анализа выявить причины снижения уровня воды в озерах;
 сделать выводы.
2. Обзор литературы
Изменение количества осадков и температуры воздуха приводит к тому,
что имеют место колебания уровня воды в озерах относительно "нормы".
Годы маловодья (очень низкого, низкого и среднего) сменяются годами
многоводья (среднего, высокого, очень высокого). А. В. Шнитников
исследовал изменение уровня степных озер между Уралом и р. Обь в течение
более чем 200 последних лет. Оказалось, что за это время уровень воды в
озерах непрерывно колебался, то озера были "с верхом" заполнены водой, то
они полностью высыхали.
В. В. Зверинский еще в прошлом веке писал: "Днища многих озер
поросли травой и превратились в луга, на которых ставилось сено, а иные
возделывались под посев хлеба и льна, с 1854 г. все высохшие озера стали
наполняться водой и в 1859 г. сделались настоящими озерами". Всего таких
циклов с конца XVII в. до середины нашего столетия имелось семь (5).
Засуха - длительный период, продолжающийся от нескольких недель до
двух-трёх месяцев, устойчивой погоды с высокими температурами воздуха и
малым количеством осадков. Обилие солнечного тепла и постепенно
понижающаяся влажность воздуха создают повышенную испаряемость, в
связи с чем, запасы почвенной влаги без пополнения их дождями
истощаются. Постепенно, по мере усиления почвенной засухи, пересыхают
пруды, реки, озёра, родники, — начинается гидрологическая засуха.
К изменению количества осадков и температуры воздуха чувствительны
и озера, особенно степные. Чем больше осадков, тем уровень воды в них,
естественно, должен быть выше. С другой стороны, увеличение температуры
воздуха приводит к ускорению испарения воды с поверхности озера. В
результате
уровень
воды
понижается.
Таким
образом,
действуют
одновременно оба фактора ( 3).
«Проблема нехватки воды обозначилась уже в 2009-ом, и связана она не
только
с
отсутствием
дождей.
Воды
сегодня
«недобрали»
водохранилища во время весеннего половодья» - считает
даже
председатель
совета экологов Александр Веселов.
В Башкортостане засуха отмечалась в 2010 году. А сегодня
проблема
нехватки воды стоит особенно остро. Сельским жителям уже угрожает
перспектива нехватки воды. Некоторые уже сейчас не могут поливать
огороды. Высыхают колодцы, вода уходит из скважин (6).
При
этом
впервые
было
отмечено
отсутствие
соединения
влаги
выпадающих осадков и уровня грунтовых вод. Это и послужило причиной
появления прогноза возможной засухи, что дальше и подтвердилось. За
апрель 2009 года выпало всего 6 мм осадков при средней многолетней норме
– 32 мм»,- написано в журнале «Лесоводство. Статья: Уровень грунтовых вод
в лесу». Режим грунтовых вод и реакцию прироста деревьев необходимо
изучать не только в год засухи, но и в последующие ближайшие годы, чтобы
своевременно выявить последействие засухи, а оно может отличаться от
первоначального проявления ее влияния (4). Проф. П. С. Погребняк более
точно определяет гидрологическое значение леса: «Лес обводняет ту
местность, которая отличается недостатком влаги, и способен, наряду с этим,
осушать местности, страдающие от ее избытка».
3.Материал и методика.
Исследование проводилось в Аургазинском районе,
в село
Толбазы
членами экологического кружка ДОД Альтаир «Юный эколог», под
руководством
учителя биологии. В качестве
объекта выбрали
Первое, Сельское, Уральское, Третье, Второе и Тукаевское.
озера:
Предмет
исследования: уровень воды в озерах.
Методы:
 теоретические;
 обзор литературных источников;
 анализ, сравнение, обобщение;
 эмпирические;
 наблюдение;
 исследование.
4.Характеристика района исследования.
4.1.
Географическое положение, геологическое строение и рельеф
Аургазинского района.
Важной характеристикой озера является его географическое положение,
что позволяет составить общее представление об основных чертах режима
озера и в определенной мере отражает общие климатические особенности
района.
Территория района находится в южной части
Прибельской
увалисто-волнистой равнины, сильно развит карст. Район расположен в
пределах погруженной зоны юго-восточного склона Восточно-Европейской
платформы (карта1).
В геологическом прошлом территория нашего и близлежащих районов
была дном теплого моря Тетис (так назвали ученые в своих исследованиях).
Об этом ясно говорят окаменелости, которые обнаружены около с. Бишкаин
на склонах холма Шургу (Белая гора) и Стерлитамакские шиханы,
сложенные в основном из окаменелостей древнейших моллюсков. Вода ушла
с этих территорий примерно 200 млн. лет тому назад.
Осадочный чехол сложен породами палеозоя, в основном девона, карбона
и перми. Девонская система скрыта под каменноугольными, пермскими и
более молодыми осадками и может быть обнаружена лишь глубокими
скважинами. Каменноугольная система представлена различными морскими
образованиями.
Это
известняки
серые,
желтовато-серые,
доломиты
различной окраски. Пермские отложения выходят на дневную поверхность
по долинам рек Аургазы и Уршак: это гипсы, доломиты, глины, песчаники и
в меньшей мере известняки и мергели, которые встречаются повсеместно.
Отложения кайнозойской эры (палеоген и неоген) встречаются толщами
кварцевых песков, глин и мелкозернистых песков разноцветной окраски. На
склонах оврага Ушкатлы (в 4 км к северо-востоку от д. Ташлы-куль) в 1942
году геолог Г. Ф. Лунгерсгаузен обнаружил залежи бурых
углей
кайнозойского отложения. Последующими геологоразведочными работами
И. В. Орлов выяснил, что месторождение не имеет промышленного значения
(запасы угля составляют всего 29,3 тыс. т). Однако в пластах угля и
сопутствующих
глин
и
песков
была
собрана
богатая
и
ценная
палеонтологическая коллекция отпечатков листьев, которые позволили
определить геологический возраст угля и других пород. По характеру
рельефа территория Аургазинского района относится к двум районам:
восточная часть - к Левобережному Прибельскому; западная - к ЧермасаноАшкадарскому равнинам.
Восточная часть района по рельефу представляет увалисто-волнистую
равнину высотой 120-200
м над уровнем моря, отдельные точки
возвышаются до 250-335 м. Западная часть района имеет равнинный рельеф,
переходящий в южной части в волнисто-увалистый с сильно покатыми
склонами. Высота равнины колеблется от 150 до 350 м над уровнем моря.
Село Толбазы расположено в 78 км к югу от столицы республики —
города Уфы и в 35 км к северу от города Стерлитамака. Площадь села — 80
га. Рельеф села волнисто-увалистый, в понижениях расположены пруды и
озера (2).
4.2. Климатические особенности Аургазинского района.
По климатическим условиям территория
относится
к
умеренно-континентальному
Аургазинского района
типу.
Температура
воздуха
колеблется по сезонам года. Мало бывает дней с постоянной температурой.
Бывают холодная зима и жаркое лето.
Наиболее холодным месяцем является
январь. Довольно низкие
температуры держатся в декабре и феврале месяцах. В марте месяце
начинается потепление воздуха, в апреле устанавливается плюсовая
температура. Самый теплый месяц - июль. Разница средних температур
самого теплого и самого холодного месяцев достигает 34 градусов (по шкале
Цельсия).
На климат района влияют морские и континентальные умеренные,
арктические и тропические воздушные массы. Под влиянием холодных
арктических воздушных масс в отдельные годы в районе наблюдаются
заморозки в начале июня и в конце августа.
Продолжительность безморозного периода длится в среднем 133 дня, а в
некоторые годы достигает 176 дней. За период с температурой выше 10°С
территория района получает около 2000" С (по шкале Цельсия).
Высота снежного покрова достигает до 50-60. см, что в целом достаточно
для защиты озимых от вымерзания и увлажнения почвы на весну и начало
лета. Неблагоприятные явления природы в отдельные годы губят урожай.
Среди них надо отметить засухи и суховеи, сильные продолжительные
морозы до установления снежного покрова (2).
4.3. Характеристика озер села Толбазы.
На территории Аургазинского района 23 озера.
Толбазы имеются несколько
На территории села
естественных озер: Первое, Второе, Третье,
Уральское, Сельское, Тукаевское ( Карта 2). Озера, в основном, карстовые .
До проведения водопровода Первое и Третье озера являлись основными
источниками пресной питьевой воды для населения села. В озерах водились
карась, зеркальный карп и лещ. Вода в озерах пресная, мягкая. Озера имеют
смешанное питание: снеговое, дождевое и подземное (с родников). Озера
бессточные. Берега низкие, обрывистые. Дно илистое. В озере водится рыба,
в основном, окуни.
Первое и Второе
озера кажутся близнецами: продолговатые, красивые,
словно два голубых глаза Толбазов. Но самое красивое и неповторимое - это
Третье озеро ( фото 1). Своей красотой озеро славилось издавна. На южной
стороне берега раскинулся лес, откуда весной и летом слышится щебетание и
пение птиц. Старожилы рассказывают, что одурманивающий запах цветов,
густой медовый запах липовых цветов доходил до жителей улицы
Социалистической. Озеро было самое чистое, поившее село. Его вода была
мягкой. На берегах росли цветы, крупные ягоды. А на берегу Уральского
озера каждый год проводился традиционный праздник Сабантуй. Сюда
привозили катамараны и дети с родителями катались на них (7),( фото 2) .
5.Результаты исследований.
5.1. Основные причины снижения уровня воды в озерах.
Для исследования были выбраны озера - Уральское, Третье ( Фото 1, 2).
Полевые работы на озере начали с обследования водоема, в результате
которого составлена краткая характеристика с указанием форм рельефа,
характера грунта, облесенности и, приуроченность озера к той или иной
форме рельефа (10). Ознакомление с прилегающей к водоему местностью
позволило
оценить
условие
формирования
озерной
котловины
(карстовые). При изучении котлована и путем опроса местных жителей
выяснена граница колебания уровня воды в озере. После визуального
обследования была произведена глазомерная съемка.
Самой главной причиной снижения уровня воды для всех озер села
Толбазы
является засуха. Резко выраженные засушливые условия
сложились в июне 2010 года. Количество осадков в мае составила от 16
до 59 % нормы. А средняя температура воздуха превысила норму на 2,64,6 градусов. Коэффициент увлажнения составил 0,35-0,45, то есть уже в
мае наблюдалась сильная
атмосферная засуха. Запасы продуктивной
влаги в почве в течение двух декад мая были еще достаточными, лишь в
третьей декаде мая в отдельных районах Республики Башкортостан они
понизились до плохих (7-9 мм), т.е. началась и почвенная засуха. С начала
июня установилась аномальная жара ( 35-37 градусов, осадков не было, их
количество составило от 9 до 20 % , понизилась атмосферная влажность
до 25-30% и запасы атмосферной влаги понизились до 2 -6 мм.
Коэффициент увлажнения к концу июня составил от 0,1 до). Такая
аномальная засуха привела к уменьшению источников питания: осадков и
грунтовых вод. Как отмечают экологи, за последние два года из-за
маловодья произошло резкое снижение уровня грунтовых вод Уральского
озера (8).
В годы засух (1915–1916 гг. и 1920–1921 гг.) уровень грунтовых вод
устойчив и лишь через год после каждой продолжительной засухи медленно
опускается. В этом и заключается одно из основных водосберегательных
свойств леса. В течение года колебания уровня грунтовых вод в лесу мало
изменяются, не превышая 10%. « На 1 сентября 2008 г. уровень грунтовых
вод опустился до 5,45 м. Вода стала «уходить», а весной 2009 г. остановилась
на отметке 6,59 м. То есть за два года уровень воды упал почти на четыре
метра. При этом снижалось количество выпавших осадков в зимне-весенний
период 2009 г. Они привели к снижению общих запасов влаги в
поверхностных горизонтах и заметному невосполнению в нижележащих
слоях (глубже 60-80 см) (4.). В степной зоне, где расположено Уральское
озеро,
повышение уровня грунтовых вод благоприятно, а понижение
неблагоприятно как для питания озер, так и для роста леса. В годы с длительной
сильной засухой (сухолетья) резко понижается уровень грунтовых вод даже в
смешанных лесах, вследствие чего насаждения усыхают (1). При засухе
поступление воды в растения через корневые системы затрудняется, расход
влаги на транспирацию начинает превосходить её приток из почвы,
водонасыщенность тканей падает, нормальные условия фотосинтеза и
углеродного питания нарушаются. А это может привести к
лесного биогеоценоза.
изменению
Отсутствие лесов приведет к дальнейшему
снижению уровня грунтовых вод,
уровня воды в озерах, уменьшится
испарение с повехности озер, последует засуха – круг замкнется.
5.2. Причины снижения уровня воды в Первом озере и в озере
Сельском.
Первое озеро расположено в центре Толбазы, в понижении рельефа. Лет
10 тому назад вдоль
берега построили
частные двухквартирные дома,
общежитие, жители которых разводят коров, свиней, гусей. А в этом году
построили магазин «Полушка». Весной талые воды вместе с бытовыми и
животноводческими стоками со всех окружающих домов
озеро.
стекают в это
Поэтому одной из причин снижения уровня воды является
эвтрофикация, обогащение элементами питания азотом и фосфором. А ведь
несколько лет тому назад на берегу озера сидели рыбаки, купались дети.
Сельское озеро- второе озеро, которое тоже подверглось эвтрофикации (
фото 3,4).
5.3. Экологическая ситуация озер Второе и Тукаевское .
Второе озеро расположено выше всех других озер. Оно постоянно
облагораживается. Берега обложили камнями, устроили фонтан, поместили
искусственных белых лебедей. Но, уровень воды тоже упал. Здесь можно
наблюдать сплавины — островки растительности, оторванные от берегов или
непосредственно примыкающие к берегу. То же самое можно написать и о
Тукаевском озере. Вокруг этих озер вырубили леса. Деревья через корни
питаются подземными водами, причём вода поднимается к их листьям и
испаряется. При вырубке леса этот процесс транспирации прекращается, что
приводит к тому, что климат становится более сухим. Кроме влаги в
атмосфере, обезлесение негативно влияет на подземные воды, снижая
способность местности задерживать осадки. Именно леса обеспечивают
стабильный перенос влаги. Без лесов проникновение воды вглубь материков
нестабильно
и
ослаблено
(с
использованием
материалов
сайта
ru.wikipedia.org). Режим грунтовых вод и реакцию прироста деревьев
необходимо изучать не только в год засухи, но и в последующие ближайшие
годы, чтобы своевременно выявить последействие засухи, а оно может
отличаться от первоначального проявления ее влияния (4).
Уровень воды в озерах зависит и от подпитки в результате таяния снегов,
то есть от того, сколько выпало снега зимой. Обыкновенно засухи
сопровождаются жаркою погодою, чрезвычайною сухостью воздуха, а
иногда и сильными жгучими ветрами, чем создаются все условия,
благоприятствующие усиленному испарению воды.
Ясно, что уровень воды в озере не сразу, не мгновенно изменяется с
изменением количества осадков. Имеется определенное опаздывание.
Наблюдения показывают, что проходит 2—4 года после времени самых
опасных засух, прежде чем уровень воды в озере достигнет минимальной
величины (фото 5,6).
6. Выводы.
Сделан анализ гидрологической особенности, экологического состояния
озер села Толбазы. Выяснены причины снижения уровня воды в данных
водоемах. Задачи решены, цель доказана, гипотеза оправдана.
Рекомендации
Мы можем предложить рекомендации лишь для
уменьшения
антропогенной нагрузки на озера и улучшения качества воды:
-Урегулировать выпас скота и домашней птицы.
- Запретить мойку машин возле озера. Поставить запрещающие знаки,
нарушителей штрафовать.
-Необходимо провести с жителями села
разъяснительные работы,
объяснить, где можно пасти скот и водоплавающих птиц, где купаться,
почему так важно соблюдать определенные правила, для чего необходимо
беречь природу и следить за экологической ситуацией.
7. Литература
1. Атрохин В. Г. Лесоводство и дендрология: Учебник для техникумов.—
М: Лесн. пром-сть, 1982,— 368 с.).
2.Васильев Н.В. Нагаев В.С. «География Аургазинского района»1999 год.
3.Коробкин В.И., Передельский Л.В. Экология: учебник для вузов. - М. 2005
г. — С. 176.
4.Мелехов И.С. Лесоведение: Учебник для вузов. -М.: МГУЛ, 2002. -398 с
5. Протасов В.Ф., Молчанов А.В. Экология, здоровье и природопользование
в России. – М.: Финансы и статистика, 2005. – 528 с.
6.( сайт proufu.ru› ).
7.сайт ›tolbazi-i-aurgazinskiy-rayo)
8.сайт biodat.ru›db/oopt/ref/ref.php
9.сайта ru.wikipedia.org).
10.Школьный экологический мониторинг. М., Агар, 2000г Ашихмина
Т.Я.
Приложение.
Карта 1 . Рельеф села Толбазы
Карта 2 географического положения района и озер села Тобазы
Фото 1. Уральское озеро
Фото 3. Первое озеро.
Фото5. Второе озеро
Фото 2. Третье озеро
Фото 4. Сельское озеро
Фото 6. Тукаевское озеро