Влияние антропогенного воздействия на биологическое разнообразие отряда пауков (Aranei) зеленых зон Октябрьского района г.Томска

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Пергаев А.В. 1

---

1Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение МАОУ гимназия №13 г.Томска

Изюмова И.В. 1

---

1Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение МАОУ гимназия №13 г.Томска

Работа в формате PDF

8.7 MB

Автор работы награжден дипломом победителя I степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

 «Проблема сохранения биологического разнообразия

приобрела в настоящее время особую актуальность 

в связи с постоянно возрастающим

 антропогенным воздействием 

на природные сообщества»

к.б.н. Т Г У  Лукьянцев С.В.

Проблема сохранения биологического разнообразия, по мнению биологов, стала одной из ведущих проблем в исследованиях экосистем.В настоящее время биологическое разнообразие тесно связано с экологией – наукой об изучении взаимоотношений живых организмов с окружающей их средой.

«Биологическое разнообразие — изменчивость живых организмов из всех источников, включая, среди прочего, наземные, морские и иные водные экосистемы и экологические комплексы, частью которых они являются; это понятие включает в себя разнообразие в рамках вида, между видами и разнообразие экосистем»

Конве́нция о биологи́ческом разнообра́зии 

— международное соглашение, принятое в Рио-де-Жанейро 5 июня 1992¹

Основная цель Конве́нции -сохранение экосистем и естественных мест обитания,а также поддержание и восстановление жизнеспособных видов

в их естественной среде.

Один из основных элементов биоразнообразия является - видовое разнообразие, в биоразнообразии каждый вид, независимо от того, насколько он крупный или маленький, играет важную роль. [8]

        Для меня тема «биоразнобразие» очень интересна и занимает мое внимание давно, и одним из видов моего интереса являются пауки. Отряд пауков я изучаю около пяти лет, изначально я изучал пауков-птицеедов, их особенности, жизнедеятельность, изучал свойства паутины птицеедов, занимаюсь их выращиванием и разведением, но мое внимание привлекли и «местные» пауки, обитающие в Томской области. Обращая внимание на зеленые зоны Томска, некоторые из которых были очень загрязнены, я решил изучить, как влияет деятельность человека, процесс урбанизации на биологическое разнообразие аранеонаселения зеленых зон г.Томска.

Пауки – (лат.Araneae, Aranei) — класс паукообразные, пауки входят в самый многочисленный отряд группы беспозвоночных - отряд пауки, которые составляют подтип хелицеровых. Пауки — самый большой отряд арахнид. Огромное распространение и большая численность представителей этого отряда обуславливает их значимость в биоценозах, регулирующее численность различных насекомых. Отряд пауков является важным звеном в биологической цепи, истребляющее огромное количество насекомых и ограничивающее численность вредных видов.

 Пауками заселена вся суша. Подобно насекомым и клещам, они живут повсюду, и в природе буквально не найдется уголка, где не было бы тех или иных видов пауков, обитают в самых разных местах, в том числе в лесах, на лугах, в пещерах, под водой. [6],[7], [11]  

     Пауки - обитатели зеленых зон городов, но факторы, связанные с высокой плотностью населения, транспортом и промышленных предприятий, имеют огромное влияние на численность, видовой состав.

        Проблема: Под влиянием возрастающего антропогенного воздействия, видовое разнообразие отряда пауков может измениться, а также из-за ухудшения экологических условий приведет к сокращению и уничтожению многих видов, что сделает невозможным наблюдать и изучать исчезнувшие виды пауков в природе. Сокращение численности пауков приведет к нарушению экологического баланса в природе, к серьезным негативным последствиям в окружающем мире.

Актуальность: Мы привыкли к словам  «Экология» и «Биоразнообразие», и применяем их достаточно широко. Ценность биоразнообразия, доставшаяся нам от эволюции, упоминается в настоящее время с глобальной экологической проблемой, связанной сокращением биологического разнообразия. [8]

       Главный объект изучения экологии – экосистемы, единые природные комплексы, образованные живыми организмами.  Новиков Ю. В. в своей работе  повествует «Биоценоз и биотоп образуют биогеоценоз (экосистему). 

Живой и неживой компоненты экосистемах связаны  бесчисленными круговоротами и превращениями веществ». [11]

      Главном фактором уничтожения экосистем и биоразнообразия является деятельность человека. Нарушение функционирования экосистем делает актуальным исследование изменения природных биотопов и изменение биоразнообразия под действием антропогенных факторов. Возможности природы ограничены, воздействие человека может привести к уничтожению не только отдельных видов представителей фауны, но и целых биотопов. Одним из представителей фауны, является отряд пауков.

Ученые специалисты пишут, что - пауки, представители паукообразных с достаточно сложным и интересным процессом развития. Об этом говорят издания Ланге А.Б. «Отряд пауки»[7], и Бэрни Д. «Большая иллюстрированная энциклопедия живой природы»[2] , где описано строение, жизнедеятельность пауков, уделяется внимание бесконечному многообразию и многотипности пауков. Информацию по разнообразию видов пауков в отдельных регионах России, я почерпнул в издании Марусик Ю.М., Ковблюк Н.М. «Пауки Сибири и Дальнего Востока России» [10]

       Пауки - обитатели зеленых зон городов, но факторы, связанные с процессом урбанизации имеют огромное влияние на численность, видовой состав. Актуальна проблема сохранения видов пауков, которая, прежде всего, заключена в сохранении природных биотопов. Значительное количество разнообразных исследований посвящено проблеме сохранения биологического разнообразия отряда пауков в разных регионах

России, например - Бутовский Р.О. -Московская обл. Тульская обл. [1], Золотарев М.П. – Средний Урал [4], в Томском регионе, наименее изученное направление - влияние антропогенного воздействия на биологическое разнообразие отряда пауков, делает актуальным мое исследование

Актуальность моей работы - изучение изменения биологического разнообразия отряда пауков на биотопах зеленых зон Томска, на примере оценки состояния лесной экосистемы зеленых зон г.Томска, вследствие рекреационного и техногенного воздействия. Территория Томской области, в частности окрестности города Томска, отличается большим видовым разнообразием отряда пауков. Актуальность изучения отряда пауков, которые играют важную роль в биоценозах и чутко реагируют на изменение экологических условий, а также изучение влияния антропогенных нагрузок важны для сохранения биологического разнообразия в зеленых зонах Томска. Пауки являются важным звеном экологической цепочки, биологическая роль отряда пауков велика. [7],[9],[10]

   Ученый ТГУ Лукьянцев С.В., пишет в своем экологическом исследовании «Проблема сохранения биологического разнообразия приобрела в настоящее время особую актуальность в связи с постоянно возрастающим антропогенным воздействием на природные сообщества», Лукьянцев С.В. уделяет внимание данной проблеме в Западной Сибири.[9]

Я полностью согласен с Лукьянцевым С.В., который уделяет внимание проблеме экологии и сохранении класса паукообразных в Западной Сибири. При личной встрече с ЛукьянцевымС.В. я узнал о видах пауков, обитающих в помещениях и в дикой природе Томской области.

       Моя работа актуальна для дальнейшего сохранения данных представителей класса паукообразных, сохранения пауков, как необходимого звена в экологической цепочке, что поможет сохранить обширные природные массивы и экологический баланс в природе. Проблема антропогенного воздействия на природные биотопы очень актуальна, и прогнозы дальнейшего изменения экологических систем под влиянием антропогенных факторов говорят о сокращении многих видов отряда пауков, и полном разрушении природных биотопов. [17]    Я также хочу в своей работе показать влияние антропогенного воздействия на изменение численности, биологического разнообразия и структуры фауны и призвать общество к разумному взаимодействию человека и природы. Данное исследование привлечет внимание к проблеме сохранения биологического разнообразия отряда пауков, к проблеме загрязнения зеленых зон г.Томска.

  Цель исследования: Выявить, изучить изменения биологического разнообразия отряда пауков на биотопах в зеленых зонах Октябрьского района г. Томска ул. Высоцкого(район с\к Кедр) и ул. Обручева(район Иркутского тракта), вследствие антропогенного влияния, загрязнения биотопов.

Новизна исследования: Исследования по биоразнообразию отряда пауков, проведенные для работы, ранее не проводились на территории зеленой зоны г.Томска ул. Высоцкого(район с\к Кедр), а также не проводился сравнительный анализ исследований биологического разнообразия отряда пауков зеленой зоны района Иркутского тракта, с ранее проведенными исследованиями в 1999г ученым Томского Государственного Университета Лукьянцевым С.В.[6]

Впервые проведена сравнительная оценка влияния антропогенного воздействия на биотопы  и  на биоразнообразие отряда пауков в районах ул. Высоцкого (район с\к Кедр) и ул. Обручева(район Иркутского тракта), в результате работы проведен анализ проб почвы на наличие ТМ в 2017 и 2018гг, уровень влажности, зольности и определена кислотность почвы в данных биотопах.

       Задачи исследования:

1. Изучить и оценить состояние лесной экосистемы биотопов зеленых зон г.Томска ул. Высоцкого(р‑он с\к Кедр) и ул. Обручева(р‑он Иркутского тракта), в результате рекреационного и техногенного воздействия

2. Провести анализ проб почв в биотопах на уровень кислотности, влажности и зольности, на наличие тяжелых металлов

3. Определить семейства и численность отряда пауков, плотность паутин на исследуемых биотопах, сравнить с исследованиями 1999г.Создать коллекцию экземпляров пауков, на основе влажных препаратов.

4. Сделать вывод о взаимосвязи антропогенного воздействия и биологического разнообразия отряда пауков на исследуемых биотопах. Пауки-биоиндикатор состояния окружающей среды.

Гипотеза: Биологическое разнообразие отряда пауков зависит от антропогенного воздействия на биотопы.

          Объект исследования: Изменение биологического разнообразия отряда пауков на 

биотопах зеленых зон Октябрьского района г. Томска

         Предмет исследования: Влияние антропогенного воздействия на изменение биологического разнообразия отряда пауков зеленых зон Октябрьского района г. Томска

          Методы исследования: Маршрутный метод, эмпирический, наблюдение, фотографирование, опыты, теоретический – сравнительный, описательный.

          Практическая значимость исследования:

В результате работы изучены методы сбора и расчета условного показателя численности пауков. Изучены методы выявления в почве содержания тяжелых металлов, методы определения уровня зольности, влажности, кислотности.Работа поможет увидеть обществу представителей отряда пауков, как интересных обитателей природы. Позволит лучше понять значение живых созданий в природе, сформирует и воспитает бережное отношение человека к данным представителям паукообразных в окружающем мире. Исследования, проведенные в рамках проекта, могут быть использованы в обучении и практике людьми, которые занимаются изучением окружающего мира, исследованием паукообразных. Полученные мною данные могут быть использованы экологами для оценки  состояния зеленных зон в окрестностях г.Томска, а также специалистами для оценки биологического разнообразия аранеокомплекса г. Томска.

     Информация и данные по паукам, представленные в данной работе, послужит для проведения дальнейших научных исследований. Исследовательская работа и презентационный слайд фильм об отряде пауков могут быть использованы педагогами и учениками, как демонстрационный и наглядный материал, позволяющий изучить, а также наблюдать различные виды и стадии развития паукообразных, при ознакомлении с данным типом членистоногих на уроках «Окружающего мира», «Биологии» и «Биохимии».

  Материал, полученный и описанный при изучении значения пауков, а также памятка «Биологическое разнообразие отряда пауков зеленых зон города Томска» могут быть использованы педагогами и учениками на уроках «Экологии», информация по исследованию может быть использована для популяризации вышеперечисленных предметов среди учеников общеобразовательной школы, способствовать расширению кругозора учащихся в области естествознания. Работа будет интересна и познавательна для арахнологов, энтомологов, экологов, а также для широкого круга любителей природы.

Перспектива данной работы заключается в том, что она даёт шанс внести реальный вклад в сохранение отряда пауков, так как экологической проблеме в этом направлении уделяется достаточно мало внимания. Данные исследований послужат для сохранения зеленых зон г.Томска. Неразумное природопользование: сужение среды обитания, вырубка лесов, загрязнение окружающей среды играют немалую роль в исчезновении представителей отряда пауков и уничтожение природных биотопов Томска.

Глава I. Описание и оценка состояние лесной экосистемы биотопов зеленых зон г.Томска ул. Высоцкого(район с\к Кедр) и

ул. Обручева(район Иркутского тракта)

Для решения поставленных задач были проведены полевые работы, исследования с 09.07-20.09.2017г и  08.07-19.09.2018г в зеленых зонах Октябрьского района г. Томска

ул. Высоцкого(район с\к Кедр) и ул. Обручева(район Иркутского тракта). (Рис.1)

При изучении территории применялся маршрутный метод, который включал - прямое наблюдение, оценку состояния, описание.

 Рис.1 Карта-схема районов исследования

1.1. Рекреационное воздействие

Концентрация населения в городах породила новый вид использования леса – отдых людей в природных условиях или рекреация. С давних времён лес всегда привлекал к себе большое количество охотников, сборщиков ягод и грибов и просто желающих отдохнуть.К основным видам рекреационного воздействия на лесную экосистему относят: механический-вытаптывание, нанесение зарубок на стволах, обламывание ветвей, мусор, заготовка дров, ожог почвы от костров). Самым ощутимым и постоянно рекреационным воздействием является механическое воздействие вытаптывание растительного покрова и уплотнение почвы. Рекреационные воздействия на лесные экосистемы могут привести к необратимым процессам. В настоящее время выделяют 5 стадий рекреационной дигрессии лесных насаждений: 1 - коренные ненарушенные насаждения, 2 - малонарушенные насаждения, 3 - умеренно нарушенные насаждения, 4 - сильно нарушенные насаждения и 5 - деградированые насаждения. [18]

        Рекреационное воздействие на состояние лесной экосистемы оценивалось по признакам - полнота древостоя, подрост, порубки, состояние травяногояруса. Полнота древостоя, то есть густота стояния деревьев в лесу. Она зависит как от влияния человека, так и от природных условий. Так, на сухих склонах древостой более редкий, чем на влажных. Но лес, испытывающий сильную нагрузку со стороны человека, всегда более разреженный. В древесных сообществах оценивается полнота древесного яруса, в кустарниковых сообществах - полнота кустарникового яруса. Подрост деревьев и кустарников (молодые деревья и кустарники, еще не достигшие половины высоты взрослых деревьев и не плодоносящие).

       Состояние подроста является важным показателем при оценке естественного возобновления леса, порубки – наличие срубленных деревьев и кустарников или старых пней, состояние травяного яруса - оценка густоты, вытаптывания травостоя. При оценке состояния лесной экосистемы отмечалось наличие признаков влияния человека (следы пожара, мусор, покосы, сбор лекарственных и других растений и т.п.).[17],[18]

      На основании всех вышеперечисленных признаков был сделан вывод, каким является состояние данной экосистемы (плохим, средним, хорошим, стабильным или нестабильным), воздействие отрицательных антропогенных факторов на экосистему.

№1 биотоп ул. Высоцкого(р‑н с\к Кедр) - смешанный лес, состав –осина, берёза, сосна; травяной и кустарниковый ярус выражен слабо, кустарники – рябина, малина, большое преобладание папоротников, разнотравье –Сныть(Aegopódium podagrária), Герань луговая(Geránium praténse), Лютик(Ranúnculus), Репешок( Agrimónia eupatória), Костяника(Rúbus saxátilis).Древесный ярус сомкнутый, почти все деревья (кустарники) соприкасаются кронами, подрост обильный, много молодых деревьев и кустарников, порубки- на изучаемой биотопе нет срубленных деревьев и кустарников, но есть старые пни, травостой - состояние хорошее, травостой практически не нарушен, лесная подстилка, покрывающая почву, плотная.

       Состояние экосистемы на данном участке - хорошее, стабильное, следов пожара, мусора нет. Рекреационное воздействие стадия 1 - коренные ненарушенные насаждения.(Рис.2)

Рис.2 Биотоп №1 Рис.3 Биотоп №2

№2 биотоп ул. Обручева(р-н Иркутского тракта) - смешанный лес, лес смешанный, состав –осина, берёза, сосна; травяной и кустарниковый ярус выражен средне, кустарники – рябина, малина, разнотравье –Репешок( Agrimóniaeupatória), Лютик(Ranúnculus).

      Полнота древостоя средняя, более половины деревьев (кустарников)  соприкасаются кронами, подрост средний, молодых деревьев и кустарников немного, порубки - средние, на площадке вырублено несколько деревьев или кустарников, много старых пней, травостой - состояние плохое, сильное вытаптывание, травостой нарушен, лесная подстилка, не плотная, в некоторых местах видна почва.Состояние экосистемы на данном участке - среднее, нестабильное, присутствуютследы пожара, наблюдались свалки бытовых отходов,мусор, массового отдыха, вырубки, а также следы жизнедеятельности человека. Рекреационное воздействие стадия 3 - умеренно нарушенные насаждения.(Рис.3)

Фотографии исследования биотопов представлены в Приложение 1.

1.2. Техногенное воздействие

Огромное влияние на состояние лесов оказывает деятельность человека вне лесных территорий, в первую очередь страдают леса от техногенного загрязнения. Техногенное воздействие - степень воздействия человеческой деятельности на окружающую и природную среды, вследствие воздействия промышленных и сельскохозяйственных технологий, транспорта и коммуникаций. [17], [18]

  Для исследования почвы с каждого биотопа были отобраны пробы почвы, с глубины 20см. Отбор почвенных образцов производили в августе. Исследуемая территория, каждый биотоп, был разделен на участки, с каждого участка отбирали один образец и смешивали. Вид отобранной почвы – объединенная.

1.3. Исследование почвы на кислотность, влажность, зольность

Вода участвует во всех почвенных процессах, она является незаменимым фактором жизни растений. Влажность почвы характеризуется содержанием влаги в ней, ее выражают в процентах к массе сухой почвы, в процентах к объему почвы. Уровень влажности почвы влияет на содержание воздуха, ее засоленность и содержание токсичных веществ, за счет влажности идет поддержка почвенной структуры, пластичности и плотности, предотвращается выветривание почвы.

   Зольность ‑ масса твердого неорганического остатка (золы), образующегося после  полного сгорания образца. горючего вещества (угля, торфа и др.) в определенных условиях.          Выражается обычно в % от массы анализируемого образца и обозначается А. 3. позволяет качественно судить о содержании в  изучаемом образце органических и минеральных веществ.

Изучение и определение влажности и зольности почвы было проведено

в лаборатории кафедры «Фармакогнозии с курсами ботаники и экологии» фармацевтического факультета СибГМУ. При работе над исследованием использовались консультации к.б.н., доцента кафедры Исайкиной Н. В.

Исследование почвы показало – уровень зольности и влажности биотопа № 1  ул. Высоцкого(р‑н с\к Кедр) выше, чем на биотопе  №2 ул. Обручева(р‑н Иркутского т‑та), соответственно плодородней, что дает более благоприятные условия для  роста растений, которые дают хорошую кормовую базу для отряда пауков, и более подходящие  условия для создания ловчих сетей.

1.4. Исследование почвы на наличие тяжелых металлов

методом качественного химического анализа на ионы тяжелых металлов

   Определение свинца и железа в почве были проведены с помощью учителя химии Малолетко Е.Ю, в лаборатории кабинета химии МАОУ гимназии №13, 

с использованием методики применения качественных  реакций на ионы тяжелых металлов.

Определение свинца

Почва с биотопа №1 – при добавлении NaCl 5%; нет желтого осадка, свинец не обнаружен.

Почва с биотопа №2 – при добавлении NaCl 5%; есть желтого осадка, свинец обнаружен.

Модельный раствор - при добавлении NaCl 5%; есть желтый осадок

Биотоп № 1 ул. Высоцкого(р‑н с\к Кедр)  - Свинец отсутствует

Биотоп  №2 ул. Обручева(р‑н Иркутского т‑та – Свинец присутствует

Определение железа в почве

Почва с биотопа №1 – при добавлении (K4[Fe(CN)6] нет голубого окрашивания, железо не обнаружено.

Почва с биотопа №2 – при добавлении (K4[Fe(CN)6] есть небольшое голубое окрашивание, железо обнаружено

Биотоп № 1 ул. Высоцкого(р‑н с\к Кедр)  - Железо отсутствует

Биотоп  №2 ул. Обручева(р‑н Иркутского т‑та) – Железо присутствует

Определение кислотности почвы

Почва с Биотоп № 1 ул. Высоцкого(р‑н с\к Кедр)  – кислотность 5 –нейтральная почва

Почва с Биотоп  №2 ул. Обручева(р‑н Иркутского т‑та – кислотность 3 – кислая почва

Исследование почвы показало – наличие тяжелых металлов свинца и железа на биотопе  №2 ул. Обручева(р‑н Иркутского т‑та), показало более высокую кислотность, соответственно показывают антропогенное воздействие на данный биотоп.

1.5.     Исследование и сравнительный анализ почвы 2017г и 2018г

на наличие тяжелых металлов методом атомно-абсорбционной спектроскопии

Анализ почвы на тяжелые металлы биотопа №2 ул. Обручева(р-н Иркутского т-та) показал наличие свинца и железа, было принято решение провести количественное содержание тяжелых металлов на данном биотопе, и сравнить их содержание с

ГН 2.1.7.2041 06. Уровнем предельно допустимых концентраций (ПДК) и ГН 2.1.7.2042-06.Ориентировочно-допустимых концентраций (ОДК) химических веществ в почве. [13], [14] Определение тяжелых металлов в почве были проведено в лаборатории отдела Томской специализированной инспекции государственного экологического контроля и анализа (ТомскаяСИГЭКиА) ОГБУ «ОБЛАСТНОМУ КОМИТЕТУ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ и  ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ», методом атомно‑абсорбционной спектроскопии.

   Для мониторинга уровня ТМ на биотопе №2 ул. Обручева(р-н Иркутского т-та) отбор образцов почвы проводился в 2017г и 2018г. Данные представлены в «Протоколе результатов измерений - №384» отбор образцов почвы в 2017г. и в «Протоколе результатов измерений - №1781» отбор образцов почвы в 2018г. (Приложение 3) Произведен сравнительный анализ с нормативами уровня предельно допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно-допустимых концентраций (ОДК) химических веществ в почве.

Данные приведены в таблице 1.

Таблица 1. Сравнительный анализ проб почвы биотопа №2 в 2017г, 2018г

с нормативами уровня (ПДК) и (ОДК)

В 2017 году выявлено превышение нормы мышьяка, металла по токсичности 1 класс опасности. Уровень тяжелых металлов, которые относятся по токсичности к 1 классу опасности – кадмий, ртуть, свинец, цинк, не превышен, но в дальнейшем следует контролировать уровень данных металлов, чтобы не допустить опасной концентрации в биотопе №2.

В 2018 выявлено превышение содержания цинка, нитрат-ионов и увеличение концентрации - меди, кадмия, мышьяка, свинца

При определении почвы на «Острое токсическое действие» на тест-объект: низшие ракообразные результат – «Не оказывает острого токсического действия» на биотоп. Данные анализа выявили нарастающее антропогенное воздействие на биотоп №2 ул. Обручева(р-н Иркутского т-та).

Описания и фотографии проведения исследования почвы биотопов представлены в Приложении 3.

Выводы:

При исследовании биотопов было отмеченено экологическое состояние -биотоп №1 Кедр – состояние экосистемы на данном участке - хорошее, стабильное, следов пожара, мусора нет, не загрязнен, следов антропогенного воздействия нет. Рекреационное воздействие стадия 1 - коренные ненарушенные насаждения. В биотопе №2 состояние экосистемы - среднее, нестабильное, присутствуют следы антропогенного воздействия, Рекреационное воздействие стадия 3 - умеренно нарушенные насаждения.

Анализ проб почв в биотопах на уровень кислотности, влажность и зольность показал в биотопе №2 высокую кислотность, более низкую влажность и зольность, при сравнении с показателями биотопа №1. Исследование почвы в 2017г показало наличие свинца, превышение нормы мышьяка, металла по токсичности 1 класс опасности, и нарастание концентрации мышьяка в 2018г.

Уровень тяжелых металлов, которые относятся по токсичности к 1 классу опасности – кадмий, ртуть, свинец, цинк, не превышен в 2017 г, но при мониторинге в 2018г выявлено превышение содержания цинка, нитрат-ионов и увеличение концентрации - меди, кадмия, мышьяка, свинца

Данные анализа выявили нарастающее антропогенное воздействие на биотоп №2 ул. Обручева(р-н Иркутского т-т).

Глава II 

Исследование фауны  пауков  биотопов зеленых зон г.Томска

ул. Высоцкого(район с\к Кедр) и

ул. Обручева(район Иркутского тракта)

2.1. Исследование и определение семейств и численности отряда пауков,

учет плотности паутин на исследуемых биотопах.

Материалы и методики исследований. 

Исследование биологического разнообразия использовались на основе методик  Лукьянцева С.В. [9], Волкова В.Л. [3].

Материалом для данной работы послужили сборы пауков, проведенные в период с июля по сентябрь 2017г на территории зеленых зон г.Томска ул. Высоцкого(р‑он с\к Кедр) и ул. Обручева(район Иркутского тракта). (Рис.1) Исследование велось методами маршрутных обследований и стационарных наблюдений.

Сбор материала проводился с учетом категорий жизненных форм пауков – герпетобионтов, перемещающихся по поверхности почвы пауки, активных, в основном, на поверхности почвы между растениями, реже у основания стеблей, и хортобионтов, обитателей растительного покрова, в ярусах леса‑травостой, мелкий и средний кустарник, деревья. Сбор пауков – герпетобионтов проводился при помощи ловушек Барбера, - герпетобионты, собирались почвенными ловушками(пластиковые банки емкостью 0,5л, которые на ¼ объема заполнялись спиртом в качестве фиксатора), которые устанавливались по 5 штук в ряд, на расстоянии приблизительно 1,5 метра друг от друга. Всего было установлено по 15 ловушек, проверка ловушек проводилась каждые 10 дней. На основе сборов, сделанных с помощью почвенных ловушек, проводились расчеты условного показателя численности – отношение количества пауков к количеству ловушек, умноженному на число суток, в течение которых стояли ловушки. [3],[9] (Рис.4,5)

Рис.4 Установка ловушек Барбера Рис.5 Осмотр ловушки Барбера

Учет пауков – хортобионтов проводился методом кошения энтомологическим сачком в различных ярусах - травостой, мелкий и средний кустарник, деревья. В каждом биотопе бралась серия из 5 проб по 20 взмахов. [2], [6](Рис.6,7)

Рис.6 Кошение энтомологическим сачком Рис.7 Выборка пауков из  сачка

Пауки также собирались вручную, при осмотре нижних веток и стволов деревьев, на подстилке, под камнями. Материал из проб выбирался вручную, подсчитывался, фиксировался и хранился в 70-75% этиловом спирте.

Всего было собрано и определено 450 экземпляров пауков из 8 семейств. Семейства пауков были определены под руководством Лукьянцева С.В., кандидата биологических наук, доцента кафедры сельскохозяйственной биологии Биологического Института ТГУ, а также использовался определитель Тыщенко В.П.[12] На основе сборов материала были приготовлены влажные препараты, сделано этикетирование экземпляра в коллекции. Пауки определялись до уровня семейства, так как часть сборов составляли неполовозрелые особи, что делало невозможным определить вид.

Определены семейства отряда пауков–

Семейство Araneidae‑ крестовик, группа пауков кругопрядов,  изготовляют 

круглую колесовидную ловчую сеть, хортобионты.

СемействоTheridiidae‑ пауки- тенетники, ловчая в виде паутинного мешка, хортобионты. 

СемействоLinyphiidae - балдахинный паук, покровная ловчая сеть, в виде горизонтального навеса или балдахина, категории жизненных форм - присутствуют виды  как хортобионтов, так  и герпетобионтов,  крупные виды семейства обитают в растительных ярусах леса, мелкие пауки в лесной подстилке, на почве 

Семейство Salticidae‑пауки скакуны,  семейство  аранеоморфных пауков, пауки не строят ловчих сетей,населяют различные ярусы леса,  категории жизненных форм - присутствуют виды как хортобионтов, так  и герпетобионтов.

СемействоPholcidae  - пауки-сенокосцы,  ловчие сети в форме тенётприсутствуют виды как хортобионтов, так  и герпетобионтов.

Семейство Lycosidae–пауки-волки, бродячие пауки, не строят ловчих сетей, герпетобионт

СемействоThomisidae–пауки-бокоходы, пауки-крабы, бродячие пауки, не строят ловчих сетей, паук-засадник, герпетобионты

Семейство Tetragnathidae паук вязальщик,  округлая ловчая, присутствуют виды как хортобионтов, так  и герпетобионтов.

Разделение пауков на хортобионтов и герпетобионтов во многом условно. Ряд пауков, например Linyphiidae, обычно называемых герпетобионтами и собираемых на поверхности почвы, способны подниматься на растения, но всё же, как правило, в небольших количествах. Подобным же образом хортобионты при необходимости могут оказываться и на поверхности почвы.

В обоих биотопах по семействам доминировали семействаLinyphiidae, Pholcida. В меньших количествах семейства–Theridiidae,Tetragnathidae,Salticidae,Araneidae, Thomisidae,Lycosidae. 

Данные представлены в таблице 2.

Таблица 2. Соотношение семейств (в процентах от общего числа) в биотопах

район с\к Кедр и  район Иркутского тракта

     Распределение по процентному соотношению семейств пауков на биотопах отличалось. В сравнении с биотопом № 2, в биотопе №1 преобладают семейства Salticidae, Araneidae, Thomisidae, Theridiidae, Lycosidae, данные по семействам преобладают по процентному соотношению в биотопе № 1. В биотопе №1 в герпетобии больше попроцентному соотношению семейств пауков, чем в герпетобии биотопа №2. Семейство Lycosidae малочисленно на подстилочном слое биотопа №2, при сравнении с биотопом №1.  На биотопе №2 выявленная часть Linyphiidae представляют хортобионты, возможно герпетобионты в небольших количествах, поднялись с подстилки яруса на растения. Семейство Tetragnathidae в биотопе № 2, не обнаружено, в результате замещение данного семейства произошло более высокой численностью семейства Pholcida. Меньше в биотопе №2 представлено семейство Araneidae, обусловлено тем, что для плетения ловчих сетей необходима высокая растительность(у некоторых пауков рода Araneus сети могут быть более 1 м). На исследуемых биотопах производился осмотр и  учет плотности распределения паутин.(Рис.8,9)

Рис.8 Осмотр паутины Рис.9 Фиксирование паутины

Максимальная плотность распределения паутин была зафиксирована в биотопе №1, так как данном биотопе наиболее благоприятные условия обитания, хорошая кормовая база и более подходящая для создания ловчей сети растительность.

Данные представлены в «Диаграмме плотности распределения паутин на биотоп» (Рис.10)

Рис. 10 Диаграмма плотности распределения паутины на биотоп

2.2. Сравнительный анализ исследования биологического разнообразия

отряда пауков зеленой зоны района Иркутского тракта, 

 с  исследованием   ученого ТГУ Лукьянцева С.В. в  1999г

При сравнительном анализе биотопа №2 Иркутский тракт в 2017г с исследованиями 1999г на данном биотопе показало, чтов биотопе №2 процентное соотношение семейств отряда пауков сократилось. Данные представлены в Таблице 3.

Таблица 3. Соотношение семейств (в процентах от общего числа)

на биотопах района  Иркутского тракта, исследования 1999г и 2017г

В сравнении с исследованием биотопа в 1999г, на биотопе в 2017г отсутствуют семейства Philodromidae,семейства Dictynidae ,Tetragnathidae,в результате замещение данных семейства произошло более высокой численностью семейства Pholcida, Linyphiidae. Соотношение семейств Araneidae, Thomisidae,Theridiidae,Lycosidae на данном биотопе в 2017г по сравнению с 1999г сократилось. Произошло сокращение и обеднение биологического состава отряда пауков на биотопе №2 район Иркутского тракта с 1999г по 2017год.

Данные представлены на «Диаграмме соотношения семейств (в процентах от общего числа) Thomisidae, Lycosidae,Araneidae, Tetragnathidae»(Рис.11)

Рис.11 Диаграмма соотношения семейств (в процентах от общего числа) 

Thomisidae, Lycosidae,Araneidae, Tetragnathidae

на биотопе №1(2017г), биотопе №2 (2017г), биотопе №2 (1999г)

Фотографии представителей семейств отряда пауков с исследованных биотопов и зоологическая коллекция, Буклет «Биоразнообразие»  представлены в Приложении 2.

Вывод:

   На биотопах было выявлено 8 семейств отряда пауков. Количество семейств,а  также  соотношение семейств аранеонаселения, соответственно и плотность паутин, выше в биотопе№1с\к Кедр, чем в биотопе №2. При сравнении хортобионтов и герпетобионтов в биотопах, количество герпетобионтов больше в биотопе №1, в биотопе №2 представители герпетобионтов малочисленно, население пауков герпетобионтов лесных биотопов значительно беднее. При сравнении биотопа №2 Иркутский тракт, проведенного в 1999г, с исследованиями 2017г, выяснилось сокращение по процентному составу семейств отряда пауков. Заметно значительное сокращение семейств пауков, за счет выпадения представителей семейств Tetragnathidae, Dictynidae, Philodromidae.Создана зоологическая коллекция экземпляров пауков.

Глава III

Взаимосвязь антропогенного воздействия и биологического

разнообразия отряда пауков на исследуемых биотопах

  Антропогенные факторы, загрязнение, рекреационная и техногенная нагрузка могут воздействовать на отряд пауков через изменение состояния и структуры экосистем, т. е. изменение химического состава среды обитания, состояния растений, которыми питаются насекомые, видового состава и численности паразитов и хищников и других факторов.

      Эти воздействия могут проявляться в изменении химического состава тела и накоплении загрязняющих веществ, изменении характеристик развития (продолжительность развития, плодовитость, различные нарушения или изменения метаболизма), появлении аномалий развития и изменении поведения, что ведет к снижению плотности и биологическому разнообразию представителей отряда пауков. Также большой процент в сокращении численности играет рекреационное воздействие, например, механическое воздействие (удаление и вытаптывание естественной растительности, уплотнение почвенного слоя, утоньшению и исчезновению подстилки, вырубка зеленных зон.

      Техногенное воздействие‑поступление в экосистемы тяжелых металлов может стать причиной их деградации и полного разрушения. Этот вывод следует из ранее рассмотренных данных, касающихся воздействия металлов как на отдельные организмы, так и на биосообщества. Загрязнение тяжелыми металлами всегда сопровождается поступлением в окружающую среду органических поллютантов.) и т.д.

      В результате комплексного воздействия техногенных факторов, среди которых тяжелые металлы представляют один из наиболее значимых, экосистемы претерпевают значительные изменения:

_ снижение биологическое видовое разнообразие, общей биомассы и численности организмов;

_ разрушение почвенного покрова, увеличение почвенной кислотности; снижение биологической активности .

      Один из распространенных видов загрязнения - поступление в различные среды тяжелых металлов (ТМ) -, Pb, W, Sn, Cd - КАДМИЙ, Mo, Cu, Co, Mn, Cr и др.). Тяжелые металлы, загрязняющие почву, могут поглощаться растениями и по пищевой цепи попадать в организмы животных и человека. [1],[3], [5],[16], [17],[18]

Выявление на биотопе №2 ул. Обручева(район Иркутского тракта)повышенной кислотности показывает снижение доступности элементов питания для растений, превышение содержания уровня и последующее нарастание концентрации мышьяка, увеличение содержания цинка, нитрат-ионов и увеличение концентрации - меди, кадмия, мышьяка, свинца привело к загрязнению почвы, повреждению лесной подстилки, что соответственно привело к снижению численности насекомых и дождевых червей, без которых грунт изменяет свою структуру не обновляется и становится непригодным.

Общая загрязненность зеленой зоны – несоблюдение санитарных норм(сточные воды, выгул собак, неконтролируемые свалки органических и неорганических отходов и др.), привело к накоплению нитратов в почве, почва загрязняется аммиаком, аммонием и другими продуктами разложения органики, что привело к  нарушению жизнедеятельности растений. Около зеленой зоны проходит автомагистраль, соответственно биотоп испытывает большую транспортную нагрузку, выхлопные газы машин привели к повышению концентрации мышьяка.

  Баланс флоры нарушен, корни растений накапливают ТМ, нарушен рост и развитие растений, соответственно и кормовой базы отряда пауков, нарушен цикл жизнедеятельности, что соответственно и привело к уменьшению биологического разнообразия и уничтожения некоторых видов отряда пауков на биотопе №2.

Почва,  как  показали  исследования, является индикатором общей техногенной 

обстановки, как и пауки - биоиндикатор состояния окружающей среды.

Анализ полученных результатов говорит о возрастающем антропогенном воздействии на биотоп. К антропогенным факторам, относятся также загрязнение воздуха, воды, которые также отрицательно влияют на структуры экосистем

На биотопе №2, во время исследования, наблюдал летний листопад, его причины – высокое содержание свинца в воздухе, концентрируя свинец , деревья тем самым очищают воздух.

   Во избежание дальнейшего воздействия отрицательного воздействия антропогенного воздействия должен проводиться мониторинг. При обращении на сайт ОГБУ «Областной комитет охраны окружающей среды и природопользования» г.Томска в раздел «Мониторинг качества окружающей среды» (Рис.12), обратил внимание, что в точках Октябрьского района г. Томска ул. Высоцкого(район с\к Кедр) и Кедра и Иркутского тракта г.Томска не проводится. [15]

Рис.12 Мониторинг качества окружающей среды г.Томска

Комплексный мониторинг, контроль рекреационного и техногенного антропогенного воздействия на зеленые зоны города Томска, позволит  отследить и вовремя принять меры при нарастающем негативном антропогенном воздействии на биотопов зеленых зон г.Томска ул. Высоцкого(район с\к Кедр) и ул. Обручева(район Иркутского тракта), тем самым сохранить экосистему и биологическое разнообразие данных биотопов.

Вывод:

      При исследовании данных биотопов взаимосвязь антропогенного воздействия ( поступление в экосистемы тяжелых металлов(ТМ) и механическое воздействие), и биологического разнообразия отряда пауков прослеживается и определяется, в связи возрастающего антропогенного воздействия на биотоп №2, выявлено количественное изменение семейств состава пауков. При сравнении с биотопом №1- наличие в почве биотопа №2 тяжелых металлов, уровня более высокой кислотности, а также более низкие показатели влажности и зольности, вытаптывание, обозначено, как следствие антропогенного воздействия, приводящее к нарушению экосистемы, изменению растительности, разрушению почвенного и растительного покрова, а вследствие  и кормовой базы отряда пауков, что приводит к сокращению биологического разнообразия отряда пауков, первую очередь герпетобионтов. Полученные данные показывают, что аранеонаселение достаточно чутко реагирует на изменения, связанные с антропогенным воздействием. Пауки - биоиндикатор состояния окружающей среды

Согласно поставленным задачам в исследовании, были обозначены следующие выводы

Выводы

При исследовании биотопов было отмеченено экологическое состояние -биотоп №1 Кедр – состояние экосистемы на данном участке - хорошее, стабильное, следов пожара, мусора нет, не загрязнен, следов антропогенного воздействия нет. Рекреационное воздействие стадия 1 - коренные ненарушенные насаждения. В биотопе №2 состояние экосистемы - среднее, нестабильное, присутствуют следы антропогенного воздействия, Рекреационное воздействие стадия 3 - умеренно нарушенные насаждения.

Анализ проб почв в биотопах на уровень кислотности, влажность и зольность показал в биотопе №2 высокую кислотность, более низкую влажность и зольность, при сравнении с показателями биотопа №1. Исследование почвы в 2017г показало наличие свинца, превышение нормы мышьяка, металла по токсичности 1 класс опасности, и нарастание концентрации мышьяка в 2018г.

Уровень тяжелых металлов, которые относятся по токсичности к 1 классу опасности – кадмий, ртуть, свинец, цинк, не превышен в 2017 г, но при мониторинге в 2018г выявлено превышение содержания цинка, нитрат-ионов и увеличение концентрации - меди, кадмия, мышьяка, свинца

Данные анализа выявили нарастающее антропогенное воздействие на биотоп №2 ул. Обручева(р-н Иркутского т-та).

На биотопах было выявлено 8 семейств отряда пауков. Количество семейств,а также соотношение семейств аранеонаселения, соответственно и плотность паутин, выше в биотопе№1с\к Кедр, чем в биотопе №2. При сравнении хортобионтов и герпетобионтов в биотопах, количество герпетобионтов больше в биотопе №1, в биотопе №2 представители герпетобионтов малочисленно, население пауков герпетобионтов лесных биотопов значительно беднее. При сравнении биотопа №2 Иркутский тракт, проведенного в 1999г, с исследованиями 2017г, выяснилось сокращение по процентному составу семейств отряда пауков. Заметно значительное сокращение семейств пауков, за счет выпадения представителей семейств Tetragnathidae, Dictynidae, Philodromidae.Создана зоологическая коллекция экземпляров пауков.

При исследовании данных биотопов взаимосвязь антропогенного воздействия

( поступление в экосистемы тяжелых металлов(ТМ) и механическое воздействие), и биологического разнообразия отряда пауков прослеживается и определяется, в связи возрастающего антропогенного воздействия на биотоп №2, выявлено количественное изменение семейств состава пауков. При сравнении с биотопом №1- наличие в почве биотопа №2 тяжелых металлов, уровня более высокой кислотности, а также более низкие показатели влажности и зольности, вытаптывание, обозначено, как следствие антропогенного воздействия, приводящее к нарушению экосистемы, изменению растительности, разрушению почвенного и растительного покрова, а вследствие  и кормовой базы отряда пауков, что приводит к сокращению биологического разнообразия отряда пауков, первую очередь герпетобионтов. Полученные данные показывают, что аранеонаселение достаточно чутко реагирует на изменения, связанные с антропогенным воздействием.

Пауки - биоиндикатор состояния окружающей среды

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

    Работая над темой исследования, мне удалось узнать о биологическом разнообразии окрестностей города Томска, о влиянии загрязнения на экосистемы, ведущее к нарушению биофауны и экологического баланса в зеленых зонах.

    Проведено комплексное изучение и исследование антропогенного воздействия на экосистемы зеленых зон районов ул. Высоцкого и ул. Обручева г.Томска с 2017-2018 г. Произведен анализ проб почв на наличие тяжелых металлов, методом качественного химического анализа на ионы тяжелых металлов и методом атомно-абсорбционной спектроскопии в лаборатории ОГБУ «Облкомприрода», исследован видовой состав зеленых зон районов ул. Высоцкого и ул. Обручева г.Томска, изучено влияние антропогенного воздействия, воздействующее на изменение видового разнообразия и сокращению некоторых видов отряда пауков.

  Проведено исследование, изучение и оценка состояния лесной экосистемы зеленых зон г.Томска ул. Высоцкого(р‑он с\к Кедр) и ул. Обручева(р‑он Иркутского тракта), вследствие рекреационного и техногенного воздействия, на примере изменения

биологического разнообразия отряда пауков на биотопах зеленых зон, в результате антропогенного влияния, загрязнения зеленых зон.

В ходе работы отобраны методики, которые позволят вести комплексный мониторинг, помогут отследить и вовремя принять меры при нарастающем антропогенном воздействии на зеленые зоны г.Томска, тем самым сохранить экосистему и биологическое разнообразие данных биотопов. При выполнении работы были изучены и отработаны методики сбора, фиксирования и хранения, определеня вида пауков, методы маршрутного обследования и стационарного наблюдения В результате работы создана зоологическая коллекция экземпляров пауков, буклет «Биологическое разнообразие семейства отряда пауков биотопов зеленых зон г.Томска ул. Высоцкого и ул. Обручева.

Моя гипотеза подтвердилась - биологическое разнообразие отряда пауков зависит от антропогенного воздействия на биотопы. Человеческое общество своей деятельностью вызывает глубокие изменения природных комплексов.

Исследовательская работа отображает и помогает решить общую проблему, связанную с загрязнением зеленых зон города Томска, работа направлена на сохранение природных экосистем Томска.

ПРОГРАММА ДЕЙСТВИЙ

Перспективы моей работы предполагают дополнительные исследования почвы, растительности с данных биотопов, а также проведение анализа самих тел пауков на наличие тяжелых металлов. В планах дальнейший мониторинг, как биотопов Кедр и Иркутского тракта, так и разработка новых исследований в районах Лагерного сада и Березовой рощи. При изучении Красной книги Томской области пока нет данных о представителей отряда пауков, и в дальнейшем, надо постараться не допустить, чтобы данные представители пополнили список исчезающих видов.

При обращении в ОГБУ «Областной комитет охраны окружающей среды и природопользования» г.Томска, представлены результаты исследования для дальнейших действий по улучшению состояния зеленной зоны Иркутского тракта, а также уделено внимание о целесообразности проводить мониторинг качества окружающей среды в точках Кедра и Иркутского тракта г.Томска, для отслеживания экологической ситуации. На уроках «Окружающего мира» и «Экологии» хочу донести информацию до общественности о взаимосвязи природных сообществ и негативного воздействия человека на окружающий мир.

        В целях реализации экологического образования и просвещения населения Томской области и продвижения исследоваий в данном направлении, результаты исследования были представлены на уроках «Экологии» в гимназии №13 г. Томска, на конференциях г.Томска,, тезисы опубликованы в сборниках конференций.. Представлена на Всероссийским проекте «Познаем Сибирь, Россию и мир с Русским географическим обществом», на Областном форуме учебно-исследовательских экологических проектов 2018 «Человек на Земле», в номинации «Глобальные проблемы биосферы в зеркале конкретных экосистем»

Работа была представлена на интерактивной площадке международной акции  «Ночь музеев» в ТГУ.

В целях экологического просвещения и взаимодействия с обществом и администрацией г. Томска, создана инициативная группа - патруль «Зеленый Ветер», в команду привлечены члены Молодежного клуба «Компас» Русского Географического Общества г. Томска, активисты Российского движения школьников, ученики МАОУ гимназии №13, основная деятельность группы организация мероприятий по уборке территории зеленых зон г. Томска, высадка зеленых насаждений с привлечением общественности, телевидения и волонтерских организаций г. Томска. Проведена пропаганда по улучшению экологической обстановке и защите зеленых зон г. Томска, проведены уроки экологического просвещения в младших классах гимназии №13, розданы буклеты-листовки, призывающие к охране зеленых зон г. Томска.

 Цель группы ‑ развитие в Томске волонтёрского       движения в сфере охраны окружающей среды, как содействие улучшению экологической обстановке зеленых зон г. Томска, формирование экологической культуры учащихся и 

привлечение внимание обществености к решению экологических задач города Томска.

      Патруль «Зеленый Ветер» принимал участие в региональном молодежном форуме волонтёров «About my experience» 24 ноября 2018г. в ТГУ ( Организация - Центр волонтёрства ТГУ «UNIVOL»), выступил с волонтерской экологической программой по улучшению экологической обстановки г. Томска

       Важнейшей экологической проблемой настоящего времени, возрастающей с каждым годом, является антропогенное воздействие на зеленые зоны города Томска, загрязнение природных биотопов тяжелыми металлами, свалками бытового мусора, что ведет к уничтожению зеленых зон города Томска, исчезновении представителей фауны и разрушению природных экосистем, человеческое общество своей деятельностью вызывает глубокие изменения природных комплексов.

Моя работа – отображает проблему, связанную с загрязнением моего города, но если жители г.Томска станут задумываться над этой проблемой, возможно, мы сможем спасти природу и ее обитателей от превращения природных биотов в огромные свалки мусора, загрязненные продуктами деятельности человека. Я хочу призвать общество - «Основной причиной сокращения биоразнообразия является уничтожение естественных мест обитания. Самый небольшой представитель фауны, играет важную роль в сохранении экосистемы, значит, нам есть о чем беспокоиться. Сохраним природу и позволим будущим поколениям наслаждаться красотой, которую дала нам природа, будем заботиться об окружающей среде! Это наш след на Земле!»

Список литературы:

Бутовский Р.О. Устойчивость комплексов почвообитающих членистоногих к антропогенным воздействиям// М.: День серебра, 2001. - 322 с.

Бэрни Д. Большая иллюстрированная энциклопедия живой природы/ / М.: Махаон, 2008. – 320с.

Волков В.Л., Лакотко А. А., Методы сбора, фиксации биологического материала и приготовление биопрепаратов: методические рекомендации: в 2 ч. // Витебск: ВГУ имени П.М. Машерова, 2014. – Ч. 2. – 52 с.

Золотарев М.П. Изменение таксономической структуры населения паукообразных герпетобионтов в градиенте загрязнения от выбросов медеплавильного комбината// Институт экологии растений и животных УрО РАН.Экология, 2009, № 5, с. 378–382

Зеликов В.Д., Почвоведение/./Издательство: Лесн. Пром-сть.,  1981 г.- 216с

Иванов А.В. Пауки, их строение, образ жизни и значение для человека//. Л.: Изд-во ЛГУ, 1965.‑  304 с.

Ланге А.Б. Отряд пауки (Arahnei) // Жизнь животных. 2-е изд. М.: Просвещение, 1984.- 245с

Лебедева Н.В Н. Н. Дроздов, Д. А. Криволуцкий.Биологическое разнообразие// М.: Гуманит, изд. центр ВЛАДОС,2004. — 432 с.. 2004

Лукьянцев С.В., Фауна и экология пауков (Arachnida, Aranei) подзоны южной тайги Западной Сибири: диссертация: С.В. Лукьянцев.// Томск: ТГУ, 1999г. – 125с.

Марусик Ю.М., Ковблюк Н.М. Пауки Сибири и Дальнего Востока России.//М.:Товарищество науч. изд. КМК, 2011.–344 с.

Новиков Ю. В. Экология, окружающая среда и человек. //М.: Агентство «ФАИР», 2007,— 320 с.

Тыщенко В.П. Определитель пауков Европейской части СССР. // Л.: Наука, 1971. — 281 c.

Нормативно-технические документы:

Гигиенические нормативы: Почва, очистка населенных мест, отходы производства и потребления, санитарная охрана почвы. ГН 2.1.7.2041 06. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве: нормативный и технический материал. – М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2006.- 15с.

Гигиенические нормативы: Почва, очистка населенных мест, отходы производства и потребления, санитарная охрана почвы. ГН 2.1.7.2042-06.

Ориентировочно-допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве: нормативный и технический материал. – М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2006.- 11с.

Электронные ресурсы:

Мониторинг  качества окружающей среды  г.Томска[Электронный ресурс]// ОГБУ "Облкомприрода.-2018. URL: http://www.ogbu.green.tsu.ru(дата обращения 22.01.2018)

Тяжелые металлы в почве[Электронный ресурс]//Мир знаний.Экология. ‑ 24.01.2017.URL:http://www.mirznanii.com/a/327316/tyazhelye-metally-v-pochve(дата обращения 02.09.2017)

Прогноз изменения экологических систем под влиянием природных и антропогенных факторов[Электронный ресурс]//  Рефераты по экологии –

27.09.2009.URL:http://www.bestreferat.ru/referat-120646.html(дата обращения 02.12.2017)

Классификация антропогенных факторов, техногенное загрязнение и рекреационное воздействие человека на лесные экосистемы. [Электронный ресурс]// Архив студентов ‑25.03.2015.URL: https://studfiles.net/preview/2491074/page:8/(дата обращения 20.01.2018,10.02.2019)

Приложение 1

Биотопы зеленых зон г.Томска ул. Высоцкого(р‑н с\к Кедр)  и ул. Обручева(р‑н Иркутского тракта), 2017-2018г

Биотоп №1 - ул. Высоцкого(р‑н с\к Кедр) - 2017г

Биотоп №1 - ул. Высоцкого(р‑н с\к Кедр) - 2018г

Биотоп №2 - ул. Обручева(р‑н Иркутского тракта) - 2017г

Биотоп №2 - ул. Обручева(р‑н Иркутского тракта) - 2018г

Приложение 2

Биологическое разнообразие ‑ семейства отряда пауков биотопов 

зеленых зон г.Томска ул. Высоцкого и ул. Обручева.

Зоологическая коллекция экземпляров пауков с биотопов

Семейство: Araneidae‑крестовик, группа пауков кругопрядов,изготавливающие круглую колесовидную ловчую сеть, семейство аранеоморфных пауков,хортобионты.

Сбор 18.08.2017г г.Томскул. Высоцкого(район с\к Кедр)    

Семейство:Linyphiidae ‑ балдахинный паук, покровная ловчая сеть, в виде

 Горизонтального навеса или балдахина,  присутствуют виды  как хортобионтов, так  и 

герпетобионтов,  крупные виды семейства обитают в растительных ярусах леса, мелкие пауки в лесной подстилке, на почве.

Сбор 24.08.2017г.Томскул. Обручева(район Иркутского тракта)

Семейство Theridiidae‑ пауки- тенетники, ловчая в виде паутинного мешка, хортобионты.

Сбор 12.06.2017г г.Томскул. Высоцкого(район с\к Кедр)    

СемействоSalticidae –пауки-скакуны, семейство аранеоморфных пауков, пауки не строят ловчих сетей, населяют различные ярусы леса,  категории жизненных форм - присутствуют виды как хортобионтов, так  и герпетобионтов.

Сбор 24.07.2017г г.Томскул. Высоцкого(район с\к Кедр)    

СемействоThomisidae–пауки-бокоходы, пауки-крабы, бродячие пауки, не строят ловчих сетей, паук-засадник, герпетобионты

Сбор 29.08.2017г.Томскул. Высоцкого(район с\к Кедр)    

СемействоPholcidae - пауки-сенокосцы,  ловчие сети в форме тенёт присутствуют виды как хортобионтов, так  и герпетобионтов.

Сбор 14.08.2017г.Томск ул. Обручева(район Иркутского тракта

Зоологическая коллекция экземпляров пауков с биотопов,

этикетированная, на основе влажных препаратов

Памятка‑буклет

 «Биологическое разнообразие ‑ семейства

отряда пауков  биотопов зеленых зон г.Томска  

ул. Высоцкого (р‑н с\к Кедр) и ул. Обручева(р‑н Иркутского тракта)»

Приложение 3.

Исследование почвы на кислотность,

наличие тяжелых металлов, влажность, зольность

Определение влажности почвы

Вода участвует во всех почвенных процессах, она является незаменимым фактором жизни растения. Влажность почвы характеризуется содержанием влаги в ней, ее выражают в процентах к массе сухой почвы, в процентах к объему почвы.

ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

Были взяты образцы почвы и пронумерованы

биотопа № 1 ул. Высоцкого(р‑н с\к Кедр) - Образец №1 , Образец №2

биотоп  №2 ул. Обручева(р‑н Иркутского т‑та) - Образец №3 ,Образец №4

После этого бюксы помещают в сушильный шкаф, сначала на верхнюю полочку, затем на среднюю, и в последнюю очередь на нижнюю. Почву, богатую органическим веществом, сушат при температуре 105°С до постоянной массы в течение 7 — 8 ч.

Образцы почвы помещают в предварительно взвешенные металлические бюксы, с плотно закрывающимися крышками, металлические бюксы с почвой повторно взвешивают на весах.

Определение массы почвы до высушивания - mбюкса с почвой–mбюкса = m

Образец №1 –1,124г =mбюкса с почвой=22,368г-mбюкса=21,244 г

Образец №2 –1,346г =mбюкса с почвой=21,342г -mбюкса=19,996г

Образец №3 –1,266г =mбюкса с почвой=22,788г -mбюкса=21,522г

Образец №4 –1,036г =mбюкса с почвой=22,766г -mбюкса=21,730г

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

После высушивания металлические бюксы с почвой взвешивают -

Образец №1 – 22, 310г mбюкса с почвой после сушки

Образец №2 – 21,288г mбюкса с почвой после сушки

Образец №3 – 22,740г mбюкса с почвой после сушки

Образец №4 – 22,722г mбюкса с почвой после сушки

Определяем массу земли после высушивания – mбюкса с почвой после сушки – mбюкса = m1

Образец №1 – 1,066г = mбюкса с почвой после сушки 22, 310г – mбюкса 21,244г

Образец №2 – 1,292г = mбюкса с почвой после сушки 21,288г – mбюкса 19,996г

Образец №3 – 1,218г = mбюкса с почвой после сушки 22,740г– mбюкса 21,522г

Образец №4 – 0,992г = mбюкса с почвой после сушки 22,722г– mбюкса 21,730г

Влажность почвы определяют по формуле - В = 100% • (m – m1)/m

В — влажность почвы в % от массы ее в сухом состоянии;

m — масса почвы до высушивания , г;

m1 — масса почвы после высушивания, г;
Образец №1 – 5,16% = 100%(1,124г – 1,066г)/1,124г

Образец №2 – 4,01% = 100%(1,346г – 1,292г)/ 1,346г

Образец №3 – 3,79% = 100%(1,226г – 1,218г)/ 1,226г

Образец №4 – 4,25% = 100%(1,036г – 0,992г)/ 1,036г

Определение зольности почвы

Зольность ‑ масса твердого неорганического остатка (золы), образующегося после  полного сгорания образца. горючего вещества (угля, торфа и др.) в определенных условиях. Выражается обычно в % от массы анализируемого образца и обозначается А. 3. позволяет качественно судить о содержании в изучаемом образце органических

 и минеральных веществ.

ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

Образцы почвы помещают в предварительно взвешенные фарфоровые тигли, с плотно закрывающимися крышками, фарфоровые тигли с почвой повторно взвешивают на весах.

Определение массы почвы

Образец №1 –1,116г mтигля с почвой=51,01г- mтигля=49,894 г

Образец №2 –1,104г mтигля с почвой=65,026г - mтигля=66,13г

Образец №3 –1,224г mтигля с почвой=44,12г- mтигля=42,896 г
Образец №4 –1,238г mтигля с почвой=33,95г- mтигля=32,712г

После этого фарфоровые тигли помещают в муфельную печь

н

Масса после муфельной печи

Образец №1 –0,804 г

Образец №2 –0,804г

Образец №3 –1,014г

Образец №4 –1,048г

Зольность почвы -

Образец №1 – 2,5%

Образец №2 –2,2%

Образец №3 –1,3%

Образец №4 –1,8%

Зольность и влажность почвы биотопа № 1 ул. Высоцкого(р‑н с\к Кедр) выше, чем почва биотопа  №2 ул. Обручева(р‑н Иркутского т‑та)

Определение кислотности почвы.

Приготовление водной почвенной вытяжки. Пробы почвы(№ 1КЕДР-, №2 –Иркутский тракт) тщательно растерли в фарфоровой ступке. Взяли по 25 г почвы, поместили их в колбы ёмкостью 200 мл и прилили 50 мл дистиллированной воды. Содержимое колб  тщательно взболтали и дали отстояться в течение 2-х дней, а затем отфильтровали

в пробирки.

Проводили с помощью универсальной индикаторной бумаги. В водные вытяжки почвы отпускали универсальную индикаторную бумагу держали 1-2 секунды и полученный цвет сравнили с цветом универсальной индикаторной бумаги на обложке

Почва с биотопа №1 – кислотность 5 –нейтральная почва

Почва с биотопа №2 – кислотность 3 – кислая почва

Исследование почвы на наличие тяжелых металлов методом качественного химического анализа ни ионы тяжелых металлов.

Приготовление кислотной почвенной вытяжки. Для определения ионов тяжелых металлов в исследуемой почве необходимо приготовить кислотную почвенную вытяжку. В пробирки – кислотные вытяжки исследуемого почвенного образца.

Взвесили на фильтрах, предварительно уравновесив их на весах по 10 г

Перенесли навески в пронумерованные конические колбы (№ 1КЕДР-, №2 –Иркутский тракт). Налили в каждую (1:3) HNO₃ взболтали в течение 3 - 5 минут. Полученные вытяжки отфильтровали в пронумерованные стаканы, используя для каждой вытяжки свой фильтр.

Для анализа из каждого стакана взяли по 5 мл фильтрата и поместили в три пронумерованные пробирки, используя для этого мерные пипетки.

4. Отфильтровали содержимое стакана через бумажный фильтр, собирая

готовую вытяжку в приемной колбе. Первые несколько миллилитров фильтрата необходимо отбросить, т. к. в нем собраны соли и загрязнения с фильтров.

Взяли для каждой реакции пробирки и пронумеровали  их. В пробирки добавили

кислотные вытяжки исследуемого почвенного образца. Проводили качественные реакции

Определение свинца в почве.

Почва с биотопа №1 – при добавлении NaCl 5%; нет желтого осадка, свинец не обнаружен.

Почва с биотопа №2 – при добавлении NaCl 5%; есть желтого осадка, свинец обнаружен.

Модельный раствор - при добавлении NaCl 5%; есть желтый осадок

Определение железа в почве

В пробирку пипеткой 3–4 мл кислотной вытяжки исследуемого почвенного образца, добавили 1 мл 5%-ного раствора железисто-синеродистого калия (K4[Fe(CN)6]). При реакции выпадает темно-синий осадок берлинской лазури

Почва с биотопа №1 – при добавлении (K4[Fe(CN)6] нет голубого окрашивания, железо не обнаружено

Почва с биотопа №2 – при добавлении (K4[Fe(CN)6] есть небольшое голубое окрашивание, железо обнаружено

Исследование почвы на наличие тяжелых металлов в 2017г и 2018г методом атомно-абсорбционным методом с электротермической атомизацией

с использованием атомно-абсорбционного спектрометра «Квант-Z.ЭТА», «Квант-АФА-А» в отделе Томской СИГЭКиАОГБУ «Облкомприрода» г.Томска

Определение тяжелых металлов в почве были проведено в лаборатории отдела Томской специализированной инспекции государственного экологического контроля и анализа (Томская СИГЭКиА)

ОГБУ «ОБЛАСТНОМУ КОМИТЕТУ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ», методом атомно‑абсорбционной спектроскопии.

Был проведен анализ пробы почвы биотопа №2 ул. Обручева(р-н Иркутского т-та) на содержание тяжелых металлов. Данные представлены

в «Протоколе результатов измерений - №384» отбор образцов почвы в 2017г. и

в «Протоколе результатов измерений - №1781» отбор образцов почвы в 2018г.

Протокол результатов измерений №384, отбор почв 2017 Протокол результатов измерений - №1781

отбор  образцов почвы в 2018г.

Выражаю благодарность за помощь ,

оказанную при выполнении исследовательской работы

Руководителю :

Изюмовой Ирине Васильевне,

учителю биологии МАОУ гимназии №13 г.Томска

Консультантам :

Дудко Вере Егоровне,

педагогу дополнительного образования

МАОУ гимназии №13 г.Томска

Малолетко Евгении Юрьевне,

учителю химии МАОУ гимназии №13 г.Томска

Научным консультантам:

Исайкиной Надежде Валентиновне,

к.ф.н., доценту кафедры

фармакогнозии с курсами ботаники

и экологии фармацевтического факультета СибГМУ

Лукьянцеву Сергею Владимировичу

к.б.н., доценту кафедры сельскохозяйственной биологии

Института Биологии ТГУ

ОГБУ «ОБЛАСТНОМУ КОМИТЕТУ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ» (ОГБУ «Облкомприрода») г.Томска

Луневой Юлии Владимировне,

директоруОГБУ «Облкомприрода»

МихайловойМарине Геннадьевне,

начальнику отдела экологического образования и просвещения

Сайфулиной Евгении Владимировне

Логачевой Марине Владимировне

Мусабировой Алле Александровне

Коллективу отдела Томской специализированной

инспекции государственного экологического контроля

и анализа (Томская СИГЭКиА)

Молодёжному клубу «Компас»

Русского географического

общества на базе Томского отделения

Русского географического общества