«ЛИШАЙНИКИ КАК ЛУЧШИЕ БИОИНДИКАТОРЫ МОНИТОРИНГА ЗАГРЯЗНЁННОСТИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ»
муниципальное автономное учреждение дополнительного образования детей «Центр внешкольной работы»
8(816)791-902
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ КРАЕВЕДЧЕСКАЯ РАБОТА
на тему:
«ЛИШАЙНИКИ КАК ЛУЧШИЕ БИОИНДИКАТОРЫ МОНИТОРИНГА ЗАГРЯЗНЁННОСТИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ»
Номинация : «Экологическое краеведение»
Выполнила :
Абакова Ангелина,
ученица 8 класса МАОУ«Бронницкая СОШ»
Руководитель:
Васильева Любовь Геннадьевна, педагог дополнительного образования МАУ ДОД «Центр внешкольной работы»
Великий Новгород
2015
Оглавление.
Введение 3
Глава I. Литературный обзор по теме.. 5
Глава II. Методика проведенных исследований. 6
Глава III Основная часть 7
Характеристика лишайников как биоиндикаторов..... . 7
Практическая часть. Мониторинг экологического
состояния воздуха с помощью лишайников...8
Глава IV. Заключительная часть. 12
Выводы и предложения.... 13
Список использованной литературы 14
Приложения 15
Введение.
Актуальность выбранной темы заключается в том, что лишайники очень чувствительны в отношении загрязнения воздуха и исчезают с мест сильного загрязнения. Известно, что жизнедеятельность живых систем определяется влиянием многих факторов, среди которых выделяют абиотические (факторы неживой природы), биотические (факторы живой природы) и антропогенные (деятельность человека). Поэтому лишайники используют как индикаторы чистого воздуха. Чувствительность лишайников в отношении состава воздуха исходит из особенностей их роста. Лишайники разделяют на:
корковые, которые покрывают деревья и камни коркой;
кустарниковые лишайники;
висящие на ветвях деревьев бородатые лишайники.
По цвету лишайники бывают:
сероватые;
коричневатые;
зеленоватые;
реже - желтоватые.
У лишайников нет листьев, корней и стеблей. Они крепятся к камням или деревьям своим нижним слоем и впитывают в себя влагу и воздух. Минералы лишайники получают, растворяя поверхность камней, а также из воздуха. Вместе с воздухом и водой лишайники получают и содержащиеся там загрязняющие вещества. Вбирая в себя загрязнения, лишайники заболевают и исчезают. Следовательно, их можно использовать для оценки чистоты воздуха.
Цель моей исследовательской работы: изучить лишайники как индикаторы состояния окружающей среды; определить уровень загрязнения окружающей среды на территории промышленной зоны (г. Великий Новгород), в отдалённости 25 км от города (с. Бронница), в отдалённости 50 км от города (д.Частова) биоиндикационными методами, сделать выводы.
Методы исследования :
Теоретический - анализ литературы;
Практический – мониторинг загрязнения окружающей среды путём исследования популяций лишайников.
Задачи исследования:
Изучить литературу по данной проблеме;
Изучить лишайники как самостоятельные симбиотические организмы
Рассмотреть влияние различных видов загрязнения на лишайники;
Сформулировать выводы по результатам исследования.
Объекты исследования: популяции лишайников на определённых территориях.
Предмет исследования: изучение загрязнения территории методом биоиндикации.
Гипотеза: главным ограничивающим фактором для постоянного поселения большинства лишайников, а затем их дальнейшего нормального развития является атмосферное загрязнение. Чем сильнее загрязнен воздух, тем меньше встречается видов лишайников, тем меньшую площадь покрывают они.
Глава I . Литературный обзор по теме.
Среди многих организмов, сообществ и сельскохозяйственных культур, исследуемых [1] в связи с загрязнением воздуха, лишайники [5] являются организмами, способными колонизироваться там, где другие растения не могут существовать. Они встречаются практически повсеместно [2] и могут расти на субстратах разной природы (почва, камни, ствол дерева, и т. д.). Лишайники обладают способностью выдерживать суровые условия существования, однако в то же время им свойственна высокая чувствительность к загрязнению окружающей среды. И прежде всего атмосферы, поэтому их используют как индикаторы качества воздушной среды. Установлено, что при повышении степени загрязнения воздуха [3] первыми исчезают кустистые [4], затем листоватые, и в последнюю очередь накипные (корковые) морфологические формы лишайников. Это качество и лежит в основе многих методик определения степени загрязнения воздушной среды.
Многие исследователи высказывают мнение, что лишайники [4] являются ценными биоиндикаторами атмосферного загрязнения, и что использование лишайников может дать быстрый, простой и дешевый доступ к информации, характеризующей степень атмосферного загрязнения, особенно в городских и промышленных районах. При этом, для более точного исследования качества воздушной среды, необходимо выбрать стандартные объекты наблюдения на опытных участках : деревья одного вида. Ими могут быть тополь, липа, берёза, вяз , ива[5], поскольку это самые распространенные в Великом Новгороде и Новгородском районе виды древостоев и встречается практически повсеместно.
Глава II . Методика произведённых исследований.
Методика исследований выбиралась с учетом специфики практических работ по изучению и мониторингу лишайников Новгородской земли.
Первый вопрос работы изучался по литературным источникам, специальным сборникам и Интернет-ресурсам.
Второй вопрос изучался путём обследования. Выделены опытные участки для наблюдения :
На территории промышленной зоны – парк имени 30-летия Октября (г.Великий Новгород); (Приложение 1)
В отдалённости 25 км от промышленного города ( село Бронница Новгородского муниципального района) – лесной массив Бронницкой пескобазы; (Приложение 2)
В отдалённости 50 км от Великого Новгорода – лесной массив деревни Частова Новгородского муниципального района (Приложение 2)
Для изучения основного вопроса частично изучалась специальная документация, проводились консультации с учителем биологии и географии МАОУ «Бронницкая СОШ» Яковлевой Светланой Михайловной.
4. Глава III. Основная часть.
4.1 . Характеристика лишайников как биоиндикаторов.
В наши дни, когда проблема загрязнения окружающей среды становится все более актуальной. Индикаторами степени загрязненности среды могут служить живые организмы - ель, береза, фасоль, земляника и другие. Установлено, что лучшими индикаторами степени загрязненности воздуха являются лишайники, которые обладают разной чувствительностью к веществам, загрязняющим воздух.
При углублённом изучении видового разнообразия лишайников мною было выявлено:
чем больше индустриализирована местность, чем сильнее загрязнен воздух, тем меньше встречается в нем видов лишайников и ниже их жизнеспособность;
при повышении степени загрязненности воздуха первыми исчезают кустистые лишайники, за ними - листоватые и последними - накипные.
В течение последних десятилетий было обнаружено, что из газов самое отрицательное влияние на лишайники оказывает диоксид серы (выбрасывается в атмосферу при сжигании угольного топлива, нефти и природного газа). Экспериментально установлено, что в воздухе уже при содержании этого соединения 0,08 - 0,10 мг/м3 у лишайников появляются бурые пятна, начинается деградация хлорофилла, плодовые тела лишайников отмирают. Концентрация 0,5 мг/м3 губительна для всех видов лишайников. Кроме диоксида серы, на лишайники оказывают влияние оксиды азота ( а их выбросы в атмосферу ОАО «Акрон» составляют 5553,9 тонн/год!) , окись углерода (продукт от сгорания древесины, нефтепродуктов, природного газа – или выхлопные газы).
Исчезновение лишайников должно быть тревожным симптомом для людей, ведь если лишайники в некоторых районах исчезают совсем, следует ожидать повышенного уровня заболеваний , обусловленных загрязнением окружающей среды.
Практическая часть. Мониторинг экологического состояния воздуха с помощью лишайников.
Сроки проведения : сентябрь- октябрь 2012 года.
Оборудование и материалы : карта г. Великий Новгород, карта Новгородского муниципального района, лупа, сантиметровая линейка.
Ход работы :
Сначала я наметила опытные участки, в которых будут проводиться исследования.
Затем на карте города и района определила их расположение по отношению к основным крупным загрязнителям: ОАО «Акрон», дорогам с интенсивным транспортным движением.
На каждом опытном участке я выбрала по 5 взрослых (но здоровых) деревьев наиболее распространенных видов: липа, тополь чёрный, ива белая, вяз мелколистый, берёза.
На каждом дереве я подсчитала количество видов лишайников. Для наиболее лучшего подсчета я использовала лупу. Лишайники исследовались на стволах и ветвях деревьев на доступной (до 2 м) высоте. При анализе образцов были использованы следующие показатели: присутствие-отсутствие видов, комбинированный показатель встречаемости-обилия, размеры лишайников, морфологически выраженные деформации слоевищ.
Все обнаруженные виды лишайников я классифицировала на группы.
Далее я провела оценку степени покрытия древесного ствола.
Полученные результаты я занесла в таблицы.
Результаты исследования.
Таблица 1. Обследование городских деревьев на наличие лишайников.
№
Деревья
Толщина дерева ,см
Возраст
лет
Состояние
дерева
Наличие
лишайника
1.
Тополь черный
60
50
-
+
2.
Вяз мелколистный
15
10
+
+
3.
Береза
38
20
-
+
4.
Ива белая
27
20
+
+
5.
Липа
33
20
+
-
Таблица 2. Обследование деревьев с. Бронница ( 25 км от промышленной зоны) на наличие лишайников.
№
Деревья
Толщина дерева ,см
Возраст
лет
Состояние
дерева
Наличие
лишайника
1.
Тополь черный
55
40
+
+
2.
Вяз мелколистный
17
10
+
+
3.
Береза
30
20
+
+
4.
Ива белая
17
10
-
+
5.
Липа
18
15
+
+
Таблица 3. Обследование деревьев д.Частова ( 50 км от промышленной зоны) на наличие лишайников.
№
Деревья
Толщина дерева ,см
Возраст
лет
Состояние
дерева
Наличие
лишайника
1.
Тополь черный
47
40
+
+
2.
Вяз мелколистный
22
20
+
+
3.
Береза
44
30
+
+
4.
Ива белая
22
20
+
+
5.
Липа
24
20
+
+
Для выяснения зависимости расселения лишайников от различных экологических факторов было проведено дополнительное исследование материала на покрытие лишайниками в % от количества встречающихся видов и видовое разнообразие. Статистической обработке подверглись виды, встретившиеся не менее 5 раз.
Таблица 4. Обследование опытных участков на видовое разнообразие лишайников.
Объект
Кол-во видов
Покров лишайником в % на дереве
Виды лишайников
город Великий Новгород, городской парк им. 30 –летия Октября
2
30
Корковые лишайники на стволах и камнях, встречаются серые листовые, Пармелия
село Бронница, удалённость 25 км от города
4
50
появляются кустистые лишайники, в том числе Эверния и Кладония. Расположены на основании стволов.
деревня Частова, удалённость 50 км от города
5
70
Кустистые ( в том числе Уснея), цетрария исландская (исланский мох)
На основании полученных данных на исследуемых участках можно проводить сравнительный анализ.
На исследуемых участках мы обнаружили около 5 видов лишайников:.
Пармелия борозчатая - слоевищные лопасти 2-6 мм шириной, зеленовато-серые, с бороздками (Приложение 3).
Эверния - слоевище мягкое, лопасти округло-угловатые (Приложение 4)
Кладония - серо-зеленоватого цвета, кустообразные, располагаются на чешуевидном первичном слоевище. Обитает на пнях, поваленных деревьях, основаниях деревьев (Приложение 5).
Уснея - кустики сероватые, главные ветки покрыты короткими боковыми веточками (Приложение 6).
Исландский мох или цетрария исландская - многолетний невысокий лишайник. Исландский мох можно считать показателем экологической чистоты места, поскольку он предпочитает расти вдали от промышленных районов и прочих загрязнений (Приложение 7).
Такое многообразие лишайников доказывает низкую степень загрязнения, благополучную экологическую обстановку в регионе.
Для оценки степени загрязнения используем следующую шкалу:
Таблица 4. Обследование опытных участков на видовое разнообразие лишайников.
Объект
Кол-во видов
Покров лишайником в % на дереве
Виды лишайников
город Великий Новгород, городской парк им. 30 –летия Октября
2
30
Корковые лишайники на стволах и камнях, встречаются серые листовые, Пармелия
село Бронница, удалённость 25 км от города
4
50
появляются кустистые лишайники, в том числе Эверния и Кладония. Расположены на основании стволов.
деревня Частова, удалённость 50 км от города
5
70
Кустистые ( в том числе Уснея), цетрария исландская (исланский мох)
Вывод.
Таким образом, в результате проведенных исследований в черте города Великий Новгород, селе Бронница и деревне Частова Новгородского муниципального района установлено, что идеально чистый воздух, по определению с помощью лишайников, - в деревне Частова. В селе Бронница атмосферный воздух тоже является достаточно чистым, а в городском парке им.30-летия Октября имеются признаки слабого загрязнения ( I степень загрязнения).
Внсположены на основании стволов.речаются а, лупа.го воздуха
Глава IV. Заключительная часть.
Гипотеза, выдвинутая в начале работы, полностью подтверждается.
А результатами моего исследования стали следующие факты:
Биоиндикация - простейший способ оценки состояния окружающей среды по реакции растений, та как качественный и количественный состав атмосферы сильно влияет на жизнь и развитие всех живых организмов, особенно лишайников;
Опираясь на результаты моего исследования, можно утверждать, что количество лишайников, их внешний вид напрямую отражают степень загрязненности атмосферного воздуха;
Чем сильнее загрязнен воздух на определенной территории, тем меньше на ней встречаются различные виды лишайников, тем меньшую площадь покрывают они на стволах деревьев и других субстратах, тем ниже их жизнеспособность;
Основными источниками загрязнения атмосферы являются автотранспорт, промышленные предприятия и котельные. В то время как промышленные предприятия неуклонно снижают количество вредных выбросов, автомобильный парк неуклонно растёт: у жителей и на предприятиях региона зарегистрировано около 195,8 тысяч транспортных средств[6]. .
Выводы и предложения.
В нашем регионе существуют три основных источника загрязнения воздушного бассейна:
Промышленность;
Бытовые котельные;
Транспорт;
Доля каждого из этих источников в загрязнении воздуха различается в зависимости от удалённости от них. Наиболее сильно загрязняет воздух промышленное производство.
В то время как промышленные предприятия неуклонно снижают количество вредных выбросов, автомобильный парк растёт и представляет собой настоящее бедствие.
Решению этой проблемы помогут следующие практические мероприятия:
перевод транспорта на высококачественный бензин;
грамотная организация движения: запрещение транзитного движения грузового транспорта через Великий Новгород; движение транзитного автотранспорта по территории остальных населенных пунктов ограничить путём строительства объездных дорог;
обновление парка государственного автотранспорта новыми машинами;
принудительная утилизация частного (морально устаревшего) транспорта;
модернизация имеющихся очистных сооружений промышленных предприятий и строительство новых, соответствующих мировым стандартам.
Список литературы
Водоросли,лишайники и мохообразные СССР.
Гарибова Л.В., Дундин Ю.К., Коптяева Т.Ф., Филин В.Р.
М., 1978.
Жизнь растений / Под ред. А.А. Федорова.
М.,1977.Т3.
Загрязнение воздуха и жизнь растений./ (под ред.)Майкла Трешоу, Л.
М., “Гидрометеоиздат”, 1988.
Попина Ю.Н., Юрова Э.А.
Краткий определитель лишайников Новгородской области
НовГУ имени Ярослава Мудрого, Великий Новгород, 1999.
Трасс Х.Х. Лишайники
Природа, 1973, №3
Доклад Губернатора Новгородской области Митина С.Г.«Об экологической
ситуации на территории Новгородской области в 2011 году»
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
13PAGE 15
13PAGE 14115