XI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Определение химического загрязнения атмосферного воздуха с помощью биоиндикаторов
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Актуальность работы: в последние годы окружающая среда испытывает сильные антропогенные воздействия на её состояние. С ростом населения увеличивается объём производства, количество транспортных единиц на душу населения, растёт число транспортных магистралей. Мы предполагаем, что в связи со строительством моста через р. Волга и близким расположением промышленных предприятий, ухудшается экологическое состояние среды на территории стадиона п. Куйбышев.
Предмет исследования: лишайники на пришкольном участке.
Цель исследования: исследовать методом лихеноиндикации экологическое состояние среды на территории стадиона п. Куйбышев
Методы исследования:
- наблюдение;
- визуальная оценка состояния лишайников;
- теоретический анализ и формулирование вывода.
Методика исследования.
Лишайники – очень древние жители земли. Они неприхотливы и селятся в самых неблагоприятных и неприспособленных местах на Земле. Это могут быть голые скалы, скудные почвы, стволы деревьев и даже крыши домов. Лишайники растут там, где не растут больше никакие растения.
Лишайники – это организмы, тело (слоевище) которых всегда состоит из двух компонентов - автотрофного фикобионта и гетеротрофного микобионта, образующих единое симбиотическое сожительство.
Грибной компонент (микобионт). Представители трех классов грибов – аскомицетов, базидиомицетов и фикомицетов, вступив в контакт с водорослью, дали начало образованию лишайников.
Водорослевый компонент (фикобионт). Водоросли, встречающиеся в слоевище лишайников, по своему систематическому отношению они относятся к различным отделам: к сине-зеленым, зеленым, желто-зеленым и бурым водорослям.
Для лишайников характерны различные жизненные формы, которые в целом можно свести к трем. Различают листоватые ,кустистые, накипные лишайники.
ЛИСТОВАТЫЕ ЛИШАЙНИКИ. Таллом листоватых лишайников представляет собой различной формы розетки из листочков (диаметром от нескольких миллиметров до десятков сантиметров), которые прикрепляются к субстрату. Различают мелко - и крупнолистовые виды. Верхняя и нижняя поверхности таких лишайников различаются как по цвету, так и по структуре. К этой группе относится ксантория, фисция, пармелия.
КУСТИСТЫЕ ЛИШАЙНИКИ. Таллом кустистых лишайников представляет собой кустики различной формы: прямостоячие, торчащие или повисающие. Размер кустарников варьируется от нескольких миллиметров до нескольких метров у нескольких представителей. Представителями являются уснея и эверния.
НАКИПНЫЕ ЛИШАЙНИКИ. Таллом накипных лишайников образует корочку на поверхности субстрата, имеющую вид розеток правильной формы или бесформенных пятен. Накипные лишайники настолько плотно прикрепляются к субстрату, что их невозможно оторвать без повреждения таллома. Иногда таллом накипных лишайников почти незаметен. Цвет розеток также зависит от пигментов и бывает белым, черным, зеленоватым, красным, серым, желтым. Типичными представителями группы являются леканора и фискония.
В долине Нижней Волги преобладают накипные (50%) и листоватые (35%) лишайники, кустистые им уступают значительно (15%).
Сильнейшими загрязняющими веществами, оказывающими влияние на лишайники являются двуокись серы, окислы азота, окись углерода, соединения фтора и др.
При повышении степени загрязненности воздуха первыми исчезают кустистые лишайники, за ними—листоватые и последними — накипные. Показателем ухудшения состояния лишайников служат морфологические и анатомические изменения: уменьшение площади тела (слоевища), отмечаются некротические коричневатые, розоватые и желтоватые пятна.
Наиболее хорошо изучена локальная флора лишайников природного парка «Волго-Ахтубинская пойма», где обнаружено 45 видов. Доминирующими по количеству видов являются роды: калоплака (5 видов), ксантория, фисция, леканора (по 4 вида), раманила, фискония, меланелия (по 3 вида).
В ходе исследования был применен метод лихеноиндикации с целью выяснить экологическое состояние среды на территории стадиона п.Куйбышев
Ход работы:
Выбрать место обследования (стадиона п.Куйбышев).
Выбрать площадку для исследования, включающую 10 деревьев одного вида и примерно одного возраста и размера.
Изготовить прозрачную сетку из толстого полиэтилена в виде квадрата 20х20 см,
разделенную на 10 частей с каждой стороны (100 квадратов).
Приложить прозрачную сетку плотно к стволу на высоте 0,3 – 1,3 м. Подсчитать
количество квадратов с лишайниками.
5. Рассчитать степень покрытия лишайниками в процентах по формуле:
a – число квадратов, в которых лишайники занимают более половины площади;
b – число квадратов, в которых лишайники занимают менее половины площади;
С-общее число квадратов палетки.
6. Подсчитать количество всех видов лишайников под прозрачной сеткой.
7. Подсчитать количество лишайников доминирующего вида.
8. С помощью таблицы оценить качество воздуха, используя средние значения (по 10
деревьям) числа видов лишайников на каждом исследуемом дереве.
Шкала качества воздуха по проективному покрытию лишайниками стволов деревьев.
|
Степень покрытия |
Число видов |
Число лишайников доминантного вида |
Степень загрязнения |
|
Более 50 % |
Более 5 |
Более 5 |
6-я зона Очень чистый воздух |
|
3 – 5 |
Более 5 |
5-я зона Чистый воздух |
|
|
2 - 5 |
Менее 5 |
4-я зона Относительно чистый воздух |
|
|
20 – 50% |
Более 5 |
Более 5 |
|
|
Более 2 |
Менее 5 |
3-я зона Умеренное загрязнение |
|
|
Менее 20% |
3 – 5 |
Менее 5 |
2-я зона Сильное загрязнение |
|
0 - 2 |
Менее 5 |
1-я зона Очень сильное загрязнение |
Сравнительные таблицы.
В процессе исследования получены следующие результаты:
Таблица 1. Биоразнообразие лишайников стадиона п.Куйбышевв 2018 году.
|
Порядковый номер дерева по схеме |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
Степень покрытия лишайниками, % |
52 |
35 |
31 |
68 |
73 |
54 |
59 |
38 |
46 |
76 |
|
Количество видов лишайников |
2 |
1 |
1 |
3 |
4 |
2 |
2 |
1 |
2 |
3 |
|
Количество лишайников доминирующего вида |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
Степень покрытия лишайниками: 53,2 %
Количество видов лишайников: 2,1
Количество лишайников доминирующего вида: 1,2
Таблица 2. Биоразнообразие лишайников стадиона п.Куйбышев в 2019 году.
|
Порядковый номер дерева по схеме |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
Степень покрытия лишайниками, % |
49 |
34 |
0 |
68 |
70 |
55 |
58 |
34 |
42 |
71 |
|
Количество видов лишайников |
1 |
1 |
0 |
2 |
2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
3 |
|
Количество лишайников доминирующего вида |
1 |
1 |
0 |
1 |
2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
Степень покрытия лишайниками: 48,1 %
Количество видов лишайников: 1,3
Количество лишайников доминирующего вида: 1,1
Результат исследования:
- в 2018 году проективное покрытие лишайниками стволов деревьев составило 53,2% ; количество видов лишайников 2,1; количество лишайников доминирующего вида 1,2.
- в 2019 году проективное покрытие лишайниками стволов деревьев составило 48,1% ; количество видов лишайников 1,3; количество лишайников доминирующего вида 1,1.
Вывод.
Таким образом, в ходе исследования были получены следующие результаты: растущие на территории стадиона п. Куйбышев лишайники, испытывают на себе угнетающее влияние загрязнения окружающей среды, что доказано вышеприведенными сравнительными таблицами. На основании этого можно сделать вывод, что экологическое состояние атмосферной среды на территории стадиона п.Куйбышев незначительно, но ухудшилось.
Список литературы.
«Природные комплексы и биоразнообразие долины Нижней Волги»:учебное пособие/под ред. Г.Ю. Клинковой, В.А. Селищевой. – М.: Планета, 2011
«Жизнь растений» - т.3, М.: Просвещение, 1978
«Загадки растения –сфинкса», И.А. Шапиро, Ленинград: Гидрометеоиздат, 1991
«Водоросли, лишайники и мохообразные СССР», Л.В. Грибова, Ю.К. Дундин,
М.: Мысль, 1978