XXVI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Анализ чистоты воздуха методом лихеноиндикации на пришкольной территории ОЦ «Новая Школа» г. Истра Московской области

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Шлыгина Е.М. 1

---

1Образовательный Центр "Новая Школа"

Парамонова Н.Е. 1

---

1Образовательный Центр "Новая Школа"

Работа в формате PDF

1.5 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

1. Введение

   1. Актуальность выбранной темы

Я выбрала тему «Анализ чистоты воздуха по лишайникам» потому, что мне интересно как анализировать воздух по лишайникам. Также я хочу понять, что такое лишайник и чем он полезен или вреден. Я выбрала эту тему ещё в третьем классе, в конце учебного года. Я хочу создать коллекцию лишайников для того, чтобы проводить в школе краеведческие уроки для младших ребят.

1.2 Цель работы:

Провести анализ чистоты воздуха на пришкольной территории методом лихеноиндикации

Задачи:

1. Изучить литературу по теме исследования

2. Собрать коллекцию лишайников на пришкольной территории

3. Методом лихеноиндикации определить чистоту воздуха на пришкольной территории

1.3 Гипотеза работы:

На территории школы много лишайников и воздух чистый.

1.4. Материалы и методика:

Анализ чистоты воздуха при помощи лишайников. Лишайники распространены по всей планете, начиная с тундры и кончая тропиками. Они поселяются на досках, коре деревьев, на бесплодной почве, потому что здесь нет конкуренции со стороны высших растений, в то же время они очень чувствительны к химическим загрязнениям. Долгое время не могли объяснить, какие именно факторы приводят к обеднению и даже исчезновению флоры лишайников в городах. Концентрация S02, равная 0,5 мг/м3 , губительна для всех видов лишайников, произрастающих в естественных ландшафтах. Экспериментально установлено, что это вещество уже в концентрации 0,08 - 0,10 мг на 1 м3 воздуха начинает вредно действовать на многие лишайники: в хлоропластах водорослевых клеток появляются бурые пятна, начинается деградация хлорофилла, плодовые тела лишайников хиреют. Интересные данные были получены также методом пересадки некоторых лишайников из природных условий в городские, при этом у разных видов выявилась различная реакция на изменение условий: одни быстро вымирали, другие приспосабливались даже к отравленной среде. «Лишайниковая пустыня», т.е. отсутствие лишайников, указывает на сильное загрязнение воздуха двуокисью серы свыше 0,3 мг/м3 . Если произрастают некоторые выносливые по отношению к загрязнителям лишайники (ксантории, фисции, анаптихии, леканоры), то воздух загрязнен умеренно (количество двуокиси серы колеблется между 0,05 – 0,02 мг/м3 ). Произрастающие на стволах виды естественной флоры (пармелии, аллектории и др.) указывают на довольно чистый воздух, двуокись серы меньше 0,05 мг/м3 . Чем чище воздух, тем больше видовое разнообразие лишайников, тем интенсивнее их рост. 12 Конечно, в городах на лишайники пагубно влияет не только двуокись серы, но и другие загрязнители - окислы азота, окись углерода, соединения фтора и др. Кроме того, в городах сильно изменены микроклиматические условия - здесь «суше», чем в естественных ландшафтах (примерно на 5%), теплее (в различных городах на 1-3 °С), меньше света (в Манчестере, например, всего 1100 солнечных часов из возможных 4500). Лишайники предпочитают сырые местообитания, и эти условия, конечно, оказывают на них определенное влияние. И все же первый их «враг» в городах - загрязненный воздух.

1. Исследование проводилось методом выбора пробных площадок- использовалась территория пришкольной зоны.

2. Модельные деревья (сосна и рябина) не маркировались.

3. Исследование проводилось первый год

Применялись методы:

1.Наблюдение

2. Сбор образцов

3. Определение материалов, создание коллекции

4. Анализ чистоты воздуха методом лихеноиндикации

2. Обзор литературы.

Лишайники — это особая группа живых организмов, состоящих из гетеротрофного и автотрофного компонентов. Слоевище лишайника представляет собой симбиотический организм, состоящий из гриба и водоросли. Основу тела лишайника составляют нити.

Рисунок №1

Виды лишайников многочисленны. Основными считаются: накипные лишайники, листоватые лишайники и кустистые лишайники. Лишайники представляют собой особое переплетение. По своему строению лишайники подразделяются на гомеомерные и гетеромерные. Группа насчитывает более 26 000 видов.

Мхи – это высшие споровые растения, которые относятся к отделу Моховидных царства Растений, а Лишайники – низшие растения, образованные симбиозом грибов и бактерий.

Кто-то живёт в городе и дышит загрязнённым воздухом. Лишайники тоже дышат им. Они абсолютно не требовательны к температуре, влажности, им не нужна плодородная почва. Но, они не переносят загрязненного воздуха, поэтому и не встречаются в промышленных городах.

Многие не знают, что своеобразную группу комплексных симбиотических организмов под названием лишайники используют в сельском хозяйстве, пищевой, химической, фармацевтической, парфюмерной промышленности, в гидролизном производстве, при оценке экологических параметров окружающей среды.

Фото №2

Фото №1

Лишайники являются одними из самых долгоживущих организмов и могут достигать возраста нескольких сотен лет, а в некоторых случаях — более 4500 лет, как например ризокарпон географический, живущий в Гренландии.

Если копать глубже, то можно задаться вопросом «А почему лишайник это допустим не мох? Мог бы быть жёстким мхом…». Главный отличительный признак лишайников - симбиоз гетерогрофного гриба автотрофной водоросли.

Лишайники — это вовсе не растения, а грибы, которые живут с микроводорослями или цианобактериями. Иными словами, лишайники — это постоянное и взаимовыгодное сосуществование гриба и микроводоросли или цианобактерии, в результате чего образуется тело лишайника или слоевище.

 Впитывая всей поверхностью тела влагу дождей, росы и туманов, они способны жить в самых разных условиях и поселяются на отвесных скалах, стенах, камнях, даже на стеклах.

Как не странно, но лишайники служат кормом домашним животным, например, Ягель (кладония) и Исландский мох — традиционный корм северных оленей.

Фото №3

Чем сильнее загрязнен воздух, тем меньшую площадь покрывают лишайники на стволах деревьев; - при повышении загрязненности воздуха исчезают первыми кустистые лишайники, за ними - листоватые, последними - накипные. На основании этих закономерностей можно оценить чистоту воздуха в конкретном месте микрорайона школы.

Так как лишайники очень чувствительны к загрязнению воздуха и погибают при высоком содержании в нём угарного газа, соединений серы, азота и фтора, их можно использовать в качестве живых индикаторов чистоты окружающей среды

Фото №4 Фото №5

Фото №6

Слоевище лишайника представляет собой симбиотический организм, состоящий из гриба и водоросли. Основу тела лишайника составляют нити грибницы, а между ними находятся клетки зелёной водоросли. Гриб снабжает клетки водоросли водой и минеральными солями, а водоросль обеспечивает клетки гриба органическими веществами.

 Различают три основных морфологических типа таллома лишайников: кустистый, листоватый и накипной.

Лишайники изучает наука лихенология, которая считается разделом ботаники. Лишайники, как и растения, способны сами синтезировать органические вещества из неорганических. С другой стороны, основную массу тела лишайника составляет грибница. Кроме того, гриб скорее использует водоросль, чем она его. С этой точки зрения лишайники относятся к царству грибов.

Лишайники не выделяют в отдельную таксономическую единицу, так как составляющие каждый вид лишайника организмы могут не являться родственными видам-компонентам другого лишайника. Вероятно, многие лишайники в процессе эволюции появлялись независимо друг от друга.

Размножаются лишайники главным образом кусочками слоевища, а также особыми группами клеток гриба и водоросли, во множестве образующимися внутри его тела. Под давлением их разросшейся массы тело лишайника разрывается, группы клеток разносятся ветром и дождевыми потоками. Кроме того, грибы и водоросли сохранили и свои собственные способы размножения. Грибы образуют споры, водоросли размножаются вегетативным путём.

Лишайники размножаются либо спорами, которые образуют миркобионт половым или бесполым путём, либо вегетативно — фрагментами слоевища, соредиями и изидиями.

По внутреннему строению лишайники бывают двух типов. У одних водоросли равномерно распределены среди гифов гриба по всей толщине слоевища. Пространство между гифами и водорослями заполнено слизью. Это гомеомерный тип строения. У других лишайников плотное переплетение гиф образует верхнюю кору, под которой залегает слой рыхло расположенных гиф с клетками водорослей между ними. Под этим слоем располагаются рыхло расположенные гифы, формирующие сердцевину. Сердцевину подстилает нижняя кора, образованная тесно сплетенными гифами. Из сердцевины выходят пучки гиф, с помощью которых лишайник крепится к субстрату.

Лишайники могут расти в самых неблагоприятных местах, выносливее их могут быть только некоторые бактерии. Лишайники могут расти на голых скалах, на камнях, готовя место жизни для других организмов, отмирая, они образуют перегной, на котором могут жить другие растения. Выделяя особые кислоты, лишайники медленно разрушают горные породы.

Лишайники могут размножаться вегетативно — кусочками слоевища, содержащими и клетки водоросли, и гифы гриба. Фрагменты слоевища распространяются ветром или животными, а при попадании на подходящий субстрат прирастают к нему, давая начало новому лишайнику.

Я искала лишайники на сосне обыкновенной, на территории моей школы. Были обнаружены лишайники накипные, кустистые и листоватые. Это означает что на территории моей школы чистый воздух.

Формы лишайников:

Выделяют три формы лишайников (фото №7–9).
1. Накипные лишайники растут на коре деревьев и на камнях в виде тонкой или толстой корочки. Они чешуйчатообразные, оранжевые, желтые, серые, голубоватые, коричневые и бурые.
2. Листоватые лишайники встречаются на коре деревьев. Похожи они на листовидные пластинки.
3. Кустистые лишайники образуют в сосновых борах сплошные ковры из ветвистых беловато-зеленых и беловатых кустиков или повисающей бороды.

Фото №7 Фото №8 Фото №9

Формы лишайников (накипные, листоватые, кустистые) (слева-направо)

Лишайники не могут обходиться без света. Свет необходим для фотосинтезирующих водорослей. Из-за полного отсутствия света лишайники погибают.

Лишайникам требуется чистый воздух, именно поэтому их считают индикаторами (показателями) чистоты воздуха. Можно сказать, что наличие и активный рост лишайников свидетельствует о чистоте местной атмосферы. Грязный воздух промышленных городов для лишайников губителен.
Рост лишайников очень медленный. За год накипные лишайники способны вырасти всего на 1-8 мм, а кустистые — на 1-3,5 см.

4. Практическая часть

Вид лишайника	Показатель чистоты воздуха		Фото
Цетрария исландская	Кустистый мох (показатель чистого воздуха)
Пармеолис тёмный	Листоватый (показатель среднего загрязнения воздуха)
Пельтигера	Листоватый (показатель среднего загрязнения воздуха)
Ксантория	Листоватый (показатель среднего загрязнения воздуха)
Пармелия	Листоватый (показатель среднего загрязнения воздуха)
Гипогимния вздутая	Листоватый (показатель среднего загрязнения воздуха)
Кладония рогатолучистая	Накипной (показатель среднего загрязнения воздуха)
Флавопармелия	Листоватый (показатель среднего загрязнения воздуха)
Гипогимния вздутая	Листоватый (показатель среднего загрязнения воздуха)
Пармелия бороздчатая	Листоватый (показатель среднего загрязнения воздуха)
Пельтигера собачья		Листоватый (показатель среднего загрязнения воздуха)

Видовое соотношение лишайников

5. Вывод: учитывая, что основные лишайники относятся к виду листоватых, можно сделать вывод, что на территории около школы воздух достаточно чистый. Что подтверждает наличие и кустистого лишайника.

6.Источники литературы

1. https://ecosystema.ru/. Раздел «Строение лишайников»

2. https://www.google.com/ В данном разделе мы искали определение и значение лишайников

3. https://www.rfbr.ru/rffi/ru/books/o_67625 На данном сайте мы пользовались определителем лишайников

4. https://search.rsl.ru/ru/record На данном сайте мы тоже пользовались определителем лишайников

Приложение №1

Приложение №2