Результаты исследования

Биологическая инвазия борщевика Сосновского как антропогенная экологическая катастрофа современности

Информационно-исследовательский проект

 

автор: Егорова Алина.

ученица 9 класса

МОУ Новопетровская СОШ

 

Руководитель: Богомазова Юлия Витальевна

помощник участкового лесничего

Истринский филиал ГКУ МО «Мособллес»

 

Консультант: Аликова Марина Викторовна

учитель биологии

МОУ Новопетровская СОШ

 

                                 с. Новопетровское 2019 г

1. Тема исследования: «Биологическая инвазия борщевика Сосновского как антропогенная экологическая катастрофа современности».

2. Актуальность исследования.

Данная тема довольно актуальна, ведь по предварительным данным на июль 2019 года всего в Московской области было зарегистрировано 17 тысяч гектаров, заражённых опасным сорняком. Стоит отметить, что речь идёт лишь о занесённых на карту зарослях, сколько ещё территорий остаются неохваченными сказать достаточно сложно, работы по поиску очагов произрастания борщевика продолжаются.

Масштаб 1:40000          - места произрастания борщевика Сосновского

Рисунок 1. (Данные локаций борщевика Сосновского занесенных в программу ВИС/РГИС, 2019, Богомазова Ю.В.)

Место и сроки проведения исследования.

Я вместе с руководителем обследовала территории, занятые борщевиком Сосновского в границах Новопетровского поселения г. о. Истра в д. Деньково, с. Новопетровское, обочины Волоколамского шоссе, бывшая территория Новопетровской птицефабрики рядом с д. Устиново. Обследование проводилось в ходе пеших и автомобильных маршрутов (с использованием автомобиля Нива). Записывались треки на электронный носитель для определения площади очага заражения обследованной территории борщевиком Сосновского.

 Было произведено обследование территории вышеперечисленных деревень включая: все улицы, дворы, свалки, заброшенные земельные участки, поля и луга вблизи.

На каждом обследуемом участке, вне зависимости от обнаружения на нем очагов распространения борщевика Сосновского, проводилась фотофиксация. Обследование проводилось с 20.06.2019 г. по 25.06.2019 г. (Приложение 1)

4. Цели исследования:

1) Выяснить причины массового распространения борщевика Сосновского.

2) Выяснить степень опасности этого растения.

5. Задачи:

1) Определить биологические особенности борщевика Сосновского.

2) Проанализировать проблему биологической инвазии борщевика в Истринском районе.

3) Разработать методику оценки степени засоренности территории борщевиком.

4) Выявить возможные профилактические мероприятия, способствующие снижению инвазии;

5) Выявить наиболее эффективные методы борьбы с борщевиком.

Методы исследования

Для решения задач, поставленных в моей исследовательской работе, я изучила следующие необходимые источники информации.

 Внесены изменения в Госпрограмму «Сельское хозяйство Подмосковья»: добавлен пункт о локализации и ликвидации очагов распространения борщевика Сосновского на территории Московской области. На мероприятия по борьбе с борщевиком Сосновского в 2019 году муниципальным образованиям выделены субсидии.

16 августа 2018 года, на заседании Мособлдумы принят закон об обязательной борьбе с борщевиком в Подмосковье. Теперь тем, у кого на земельном участке, найдут заросли этого опасного растения, грозит штраф до 1 миллиона рублей. Новшество коснется как частных собственников, так и юридических лиц земли. Эти правила начали действовать с 1 сентября 2018 года.

Мы обратились в администрацию с. Новопетровского и узнали, что регулярно поступают жалобы местных жителей на своих соседей, организации, которые не скашивают борщевик на своем участке.

Сотрудники администрации рассказали, как борются с борщевиком в Истринском городском округе.

В городском округе Истра разыгран аукцион на мероприятия по уничтожению борщевика в объёме на 226,9 га на землях промышленности, землях запаса и землях категория которых не установлена, находящихся в муниципальной собственности, и государственная собственность на которых не разграничена, в не границ населенных пунктов. В аукционе победителем стала компания ООО «Трасса» и ООО «РИМ САПЛАЙ», организация для уничтожения использует такие гербициды как «Торнадо», «Эурон» и «Горгон».

Для выявления очагов борщевика Сосновского использовались и опросы населения. 

Совместно с помощником участкового лесничего Богомазовой Юлией Витальевной мы провели анализ земель лесного фонда Деньковского участкового лесничества Истринского филиала ГКУ МО «Мособллес» на предмет засоренности борщевиком.

В 2019 году было выявлено 26,6 га произрастания борщевика Сосновского на землях лесного фонда в Истринском филиале ГКУ МО «Мособллес», в Деньковском участковом лесничестве площадь поражения составляет 16,80 га.

Проникновение борщевика в лес часто начинается с лесных опушек. Даже если бы борщевик не проникал дальше в лес, то это уже само по себе проблема, поскольку лесные опушки - это отдельные экосистемы. Заняв опушки, борщевик сводит к минимуму их видовое разнообразие. Процесс занимает несколько лет. Сначала проростки борщевика первого года едва заметны среди прочей травы, потом цветут первые зонты, а потом борщевик занимает территорию полностью. Появившись на опушке, борщевик проникает и в сам лес, конкурируя с молодыми деревцами (породный состав 6ОЛС2Б2ОС+Е, 25 лет, полнота 0,6) и другими растениями. (рисунок 2).

 

 

Рисунок 2. Заросли борщевика Сосновского по границе квартала 7-р Деньковского участкового лесничества. Фото автора.

     Конечно, он в лесу не такой большой и толстый, как в благоприятных для него условиях, однако живой и цветущий.

Действительно недостаточно света для борщевика только в густом ельнике. Вот, например, ельник (породный состав 5Е3Е1Б1ОС, Е-110 лет, Е-70 лет, полнота 0,7) в котором есть поляна борщевика (на рисунке 6 вид на неё из ельника и поляна), на поляне борщевик есть, в ельнике нет.

 Рисунок 3. Заросли борщевика Сосновского в квартале 49-л Деньковского участкового лесничества. Фото автора.

       На данный момент в лесном хозяйстве мероприятия, при котором уничтожается борщевик – агротехнические мероприятия по уходу за лесными культурами, лесничие при планировании работ на таких площадях назначаю двойные уходы, весной и в начале лета, прочистка минерализованных полос, расчистка квартальных просек.

 Рисунок 4. Квартал 49-л Деньковского участкового лесничества. Площадь лесных культур (посадка 2016 года, 5Е5С) после выполнения агротехнического ухода. Фото автора.

     Применение химикатов на территории лесного фонда не допустимо, так как приведет к гибели лесных культур, подроста и другой растительности, борьбу с борщевиком Сосновского возможно проводить только механическим методом: путем скашивания или выкапывания. (рисунок 4)

Расчет степени зараженности

На 1 кв.м земли произрастает примерно 3 растения борщевика. Если учесть, что на взрослом растении образуется 4000 семян, то ситуация выглядит катастрофично:

3 растения х 4.000 семян =12 000 семян с 1 кв. м

170 га = 1 700 000 кв. м

1 700 000 кв.м х 12 000 семян = 20.400.000.000 семян в год дают поражённые земли.

Через 5-7 лет до 40 процентов природных ландшафтов и около 20 процентов земель может быть поражено этим сорняком.

Мы предлагаем методику оценки территории засоренностью борщевиком, которая позволит быстро оценить инвазию этого растения и создать карту плотности и распространения борщевика на территории района.

В создании карты может принять участие любой житель района и города. Данные могут обновляться своевременно активными гражданами.

Данная методика и карта помогут более эффективно и быстро бороться в борщевиком. В настоящее время на сайте «Добродел» (сайт: https://dobrodel.mosreg.ru/) появилась возможность сообщать о местах произрастания борщевика в Московской области.

В основе методики лежит разработка маршрутов по основным автомобильным дорогам Истринского района и населенным пунктам. Мы предлагаем проходить или проезжать по маршрутам и делать остановки для записи наблюдений.

Плотность борщевика мы предлагаем оценивать по пятибалльной шкале:

0 – нет борщевика;

1 - мало (1-5 растений);

2 - средне (5-15 растений);

3 - много (немногим больше 15 растений);

4 - очень много (когда значительная часть видимого пространства заполнена борщевиком, то есть число растений измеряется сотнями) и вносить это в Таблицу 2.

 

Таблица 2. Частота встречаемости борщевика Сосновского в разных биотопах (число точек дано для наглядности).

	Нет борщевика	Есть борщевик
Деревня	41	27
Поле	24	45
Лес	33	25
Водные объекты	2	2

 

Затем собранную информацию заносить на сайт «Добродела» для выполнения работ по уничтожению борщевика Сосновского ответственными организациями.

Периодичность повторения осмотра территории по маршруту каждые 3-4 недели.

    Методы борьбы с борщевиком Сосновского.

Мы изучили методы борьбы с борщевиком по фазам развития и временам года (Приложение 2).

     Но прежде всего это Техника безопасности при работе с борщевиком: Плотная непромокаемая одежда, обувь и перчатки необходимы для того, чтоб сок борщевика не попал на кожу и не вызвал ожог. Он является аллергеном, а также содержит вещества, резко повышающие чувствительность кожи к ультрафиолету, что приводит к ожогам.

Способы:

Первый способ – выкапывание корня растения.      

Второй способ – срезание зонтиков.

Третий способ – Механический (агротехнические мероприятия- глубокая вспашка).

Четвертый способ - Скашивание.

Пятый способ – обработка химическими веществами.

Шестой способ - сжигание сухих растений.

Седьмой способ - использование ремедиаторов. На полях, где проводится уничтожение борщевиков, возможно введение новых видов растений, которые могут быть использованы для восстановления земель. В данном случае могут быть внедрены на поля быстрорастущие и высокопродуктивные злаки (например, кострецы) или бобовые культуры (козлятник или галега).

       Для выявления наиболее эффективного, я решила проверить некоторые методы.

1. Ручной (с помощью лопаты) трудоёмкий и неэффективный способ. У меня на выкапывание одного корня ушло 15 мин. Т.е., при моей выработке 4 корня/час за рабочий день я накопала бы: 4 корня х 8 час = 32 корня. (Рисунок 9). При такой выработке для борьбы с борщевиком не хватило бы рабочих рук. А на оплату такого труда средств будет потрачено больше, чем при механическом способе борьбы.

И самое главное выкопанные корни борщевика следует УНИЧТОЖАТЬ (сжигать, перемалывать, бросать в бочку с водой...). Ещё приходит в голову вариант "собрать в чёрный мешок для мусора и оставить на солнце", чтоб перепрели.

2. Скашивание. Он проводится для уничтожения мелких однолетних всходов, которые могут появляться не только весной, но и в течение лета (из-за разного качества семян). Скашивание должно проводиться многократно, каждые 3-4 недели, начиная с момента отрастания борщевиков. Важно не допускать цветения новых растений.

Цена покоса за 1 кв.м = 2,5 руб

170 га = 1 700 000 кв. м

1 700 000 * 2,5 = 4 250 000 руб.

За сезон надо скосить 3 раз минимум

250 000 * 3 = 12 750 000 руб.

 

Рисунок 5. Выкапывание борщевика Сосновского. Фото автора.

 

3. Механический (агротехнические мероприятия- глубокая вспашка)

Этот способ эффективный, но трудоёмкий. Поэтому дорогостоящий.

Работа трактора при вспашке в этом стоит 150 руб. за сотку.

1 га = 10 х 10 соток =100 соток борщевика

100 сот. х 150 руб.=15.000 руб.

170 га * 15 000 руб = 2 550 000 руб

Вспашку необходимо проводить несколько раз за сезон.

550 000 руб. х 3 раза = 7 650 000 руб.

4. Химический (обработка гербицидами)

Это самый действенный способ борьбы с борщевиком. Обрабатывать растения необходимо ранней весной.

 

ОПРЫСКИВАНИЕ

Стоимость гербицида Раундап – 6 л/га х 170 га = 1020 л;

1020 л х 350 руб. = 357 000 руб.

Плюс затраты на рабочую силу:

1 чел * 3000 руб/день

1 га – 4 чел/день

170 га – 170 деней – 170 * 3000 руб * 4 чел. = 2 040 000 руб.

Всего = 2 040 000 руб. + 357 000 руб. = 2 397 000 руб.

Остальные методы уничтожения не подходят, потому что на одни нужно много

времени, сил и рабочих рук, а также дорогие реагенты, наносящие вред окружающей среде.

 

Результаты исследования

По результатам обследования территории 3 сельских населенных пунктов и шоссе, выявленные очаги борщевика Сосновского были нанесены на карту-схему территориального расположения (Приложения 1). Очаги засорения борщевиком Сосновского были выявлены на всех обследованных земельных участках. В целях классификации земель, засоренных борщевиком Сосновского, по степени засорения выполнены расчеты в процентном соотношении, между площадью засоренных земель к общей площади обследуемого участка.

 

По результатам расчетов все участки, на которых процент засорения борщевиком Сосновского составляет менее 10 %, имеют слабую степень заражения, от 10% до 20% - среднюю, свыше 20% до 50% - сильную степень, свыше 50% - очень сильную степень (Таблица 1).

 

Таблица 1. Засоренные борщевиком Сосновского земельные участки

Населенный пункт	Площадь, га	Площадь засоренная борщевиком, га	Степень засоренности
с. Новопетровское	87,4	5	5,7 %	слабая
д. Деньково	54,3	12	22,1 %	средняя
с. Устиново	15,8	7	44,3 %	сильная
ш. Волоколамское	7	0,5	7,1 %	слабая

 

Слабая засоренность борщевиком Сосновского наблюдается в с. Новопетровское и вдоль Волоколамского шоссе (рисунок 6), имеются единичные точки заражения. Однако если не принять своевременно меры, данные единичные точки распространения могут перерасти в очаги.

Рисунок 6. Заброшенные поля около с. Новопетровское.

 Обочина ш. Волоколамское. Фото автора

 

Средняя засоренность наблюдается на площади 12 га и сильная 7 га (рисунок 7). Значительная доля сильно зараженных участков объясняется характером размножения и расселения борщевиком Сосновского, единичные особи которого способны быстро образовывать заросли и захватывать новые территории.

 

Следует отметить, что основными местами распространения борщевика Сосновского являются заброшенные участки, в особенности необрабатываемые территории сельскохозяйственного назначения. Чаще всего в деревнях, где производится активный выпас скота, борщевик Сосновского присутствует лишь в единичных экземплярах.

 

  Рисунок 7. Поля по границе с домами в д. Деньково.

               Окрестности д. Устиново. Фото автора.

Выводы

1) Биологические особенности можно сформулировать следующим образом:

• прорастание ранней весной до появления другой растительности;

•быстрый рост, способность расти скученно и вытеснять другие растения;

• способность растений расти и давать в неподходящих условиях;

•большая плодовитость, позволяющая одному растению инициировать биологическую инвазию;

• большое количество семян в семенном банке;

•очень высокий процент прорастающих семян, независимо от того, где эти семена вызрели;

•быстрое расселение семян с помощью воды и ветра.

Благодаря этим чертам, а также деятельности человека, приводящей к ускорению распространения семян, борщевик Сосновского способен к стремительной биологической инвазии.

2) Проблема экологической катастрофы из-за биологической инвазии борщевика Сосновского есть, даже в нашем городском округе Истра. Следует отметить, что основными местами распространения борщевика Сосновского являются заброшенные участки, в особенности необрабатываемые территории сельскохозяйственного назначения. Чаще всего в деревнях, где производится активный выпас скота, борщевик Сосновского присутствует лишь в единичных экземплярах. На землях лесного фонда борщевик Сосновского произрастает на опушках, полянах, заболоченных территориях, по границе с заселёнными землями сельскохозяйственного назначения.

3) Необходимо разработать единую информационную базу (карту) о территориях произрастания борщевика Сосновского для четкого понимания масштабов катастрофы. Для эффективного уничтожения борщевика Сосновского нужна Долгосрочная целевая научнопроизводственная программа, включающая неукоснительное соблюдение основных условий:

А) Ежегодные регулярные комплексные мероприятия, предполагающие локализацию очагов, меры по их ликвидации с последующей оценкой их эффективности.

Б) Программа должна быть финансово обеспеченной и осуществляться одновременно во всех зараженных регионах, с регулярным контролем результатов.

В) Мероприятия по уничтожению борщевика Сосновского должны предварять мониторинг с картированием распространения и численности популяций; реализация программы должна вестись с использованием комплекса всех мер борьбы и четким распределением их на землях различного назначения; обязательно принятие мер по ограничению распространения этого вида в незараженные регионы (мониторинг и предупредительные меры по ликвидации очагов заноса).

Г) Необходимо слаженное взаимодействие всех заинтересованных организаций, т.к. ПАО «МОЭСК» Западные энергосети, Отдел архитектуры и градостроительства городского округа Истра, Управление имущественно - земельных отношений и аграрной политики городского округа Истра, управление ЖКХ, благоустройства, экологии и охраны окружающей среды городского округа Истра, ГУП МО "МОСОБЛГАЗ", Комитет лесного хозяйства Московской области.

Д) Для заинтересованности местной администрации желательно сделать так, чтоб вырученные от штрафов деньги шли в местный бюджет, а не в региональный и не в федеральный. Размер штрафов нужен существенно больше стоимости обработки, чтоб ответственным за землю выгодно было принять меры своими силами или воспользоваться услугами соответствующих фирм.

 

4) Механический, агротехнический, химический методы борьбы должны основываться уже на данных учета – картах засоренности и выполнить их необходимо последовательно, в системе – лишь тогда можно добиться желаемых результатов.

Механический метод – уничтожение (истощение) побегов начиная с фазы розетки до начала бутонизации – не менее 3 – 5 раз за сезон.

Комбинированный метод (механический + химический)

       - механический – скашивание борщевика, начиная с фазы розетки до начала бутонизации (одно скашивание);

       - химический метод – обработка гербицидами сплошного действия при появлении новой волны всходов (одна обработка);

       - механический – скашивание борщевика при появлении новой волны всходов.

Комбинированный метод (химический + механический)

       - химический метод – ранневесеннее опрыскивание по отрастающим растениям борщевика (высота не более 10 – 15 см) гербицидами сплошного действия;

       - механический метод – 2 – 3 подкашивания отрастающих растений борщевика не допуская цветения, подрезка бульдозерами, вырубка, удаление соцветий;

       - химический метод – вторая обработка всходов борщевика гербицидами сплошного действия.

Сроки здесь очень важно соблюдать, поскольку период, когда борьба с борщевиком приводит к результату, очень короткий (с апреля по июнь, это всего три месяца).

Рекомендации

Создать единую информационную систему для сбора и систематизации данных о распространении борщевика Сосновского. Данные могут быть получены со спутников, дронов, от населения, но для дальнейшего использования этих данных нужен единый геопортал и поддержание данных на нём в актуальном состоянии.

Разработать комплекс мероприятий для проведения работ по уничтожению борщевика Сосновского с учетом статуса и принадлежности территорий, с последующим контролем качества и открытой отчётностью.

Поскольку борщевик быстрее всего разрастается на заброшенных землях, необходимо минимизировать их количество: либо восстанавливать сельское хозяйство, либо переводить земли в лесной фонд и вести на них лесное хозяйство (там, где сельское хозяйство не выгодно). Провести учёт земель, чтоб не было бесхозных земель, чтоб можно было мгновенно узнать, кто за какую землю отвечает.

Ввести повсеместную ответственность в виде прогрессивных штрафов за борщевик для собственников территорий, так как, к большому сожалению, добровольно многие люди бороться не хотят. Минимальный размер штрафов нужен такой, чтоб на эти деньги местная администрация могла провести все необходимые мероприятия по борьбе с борщевиком.

Отмечу ещё раз, что наблюдения, о которых шла речь, касаются Московской области. В северных или южных регионах с немного другой растительностью и немного другим климатом ситуация может быть иная. Однако, можно серьёзно опасаться, что в средней полосе видовому разнообразию трудно будет уцелеть без помощи человека. Если просто наблюдать распространение борщевика, не чиня ему препятствий, то весьма вероятно, что в обозримом будущем придётся занести в Красную книгу всю в целом природу средней полосы, а не отдельные редкие виды.