Хрипунова Татьяна

Хрипунова Екатерина, 7 класс МБОУ СШ 19

   Вот и прошел этот замечательный день - День 70-летия Победы в Великой Отечественной войне. В этот день наша танцевальная группа участвовала во всех праздничных мероприятиях в городе. Мы вспоминали людей, которые подарили нам светлое будущее, мирное небо над головой. В городе прошла акция "Бессмертный полк". На следующий год я обязательно пойду на митинг с портретами своих родственников.
  Перед праздником я познакомилась с их историей, с жизнью тех, которые участвовали в боевых действиях.
  Мой прадедушка был танкистом и воевал на Курской дуге, участвовал и в других танковых сражениях. В 1944 году его второй раз контузило, поэтому военные действия для него были завершены, он долго лечился, а потом вернулся к себе на родину в Ивановскую область.
  Моя прабабушка была зенитчицей и защищала нашу столицу - город Москву от нападения и налетов со стороны фашистов. яМного страшного повидала она за 3 года службы на фронте. А пошла воевать она всего лишь в 19 лет, совсем молодой.
  Сама я совсем не видела ни прабабушку, ни прадедушку. Прадедушка умер еще в 1980 году, когда ему было всего лишь 57 лет. Прабабушка умерла, когда я была совсем маленькой, поэтому ее не помню. Но мама, бабушка и дедушка мне рассказали, какие это были прекрасные люди - добрые, веселые, отважные, человечные. Поэтому в будущем мне бы хотелось быть похожей на своих героических родственников.

 Чтобы увековечить память 27 миллионов погибших в годы Великой Отечественной войны, а также тех, кто уже не дожил до 70-летия Победы, в нашей школе было решено посадить Аллею Победы. Мы с мамой и папой накопали молодых елочек, которые находились недалеко от места строительства. Эти елочки попадали в будущем на место прокладки дороги, т.е. должны были быть снесенными машинами. Эти елочки мы привезли в школу. ученики 7-х классов сделали лунки для посадки, а ученики 5-х классов посадили эти елочки в память о героических предках, т.к. эта длительная война затронула практически каждую семью в нашей стране.
  Всего было высажено 30 елей. Теперь, я надеюсь, около школы будет подрастать молодой еловый лесочек, который будет напоминать нам всем о тех людях, которые подарили нам мирное небо над головой. Мы будем ухаживать за посаженными деревьями в память о своих родственниках. т.к. многие из нас уже не застали их в живых. Очень мало осталось сейчас ветеранов этой страшной войны. Пусть они будут здоровыми, живут еще многие годы, знакомят нас с историей нашего государства, чтобы ее не смогли перевернуть те, кто в современном мире пытается ее исказить, чтобы фашизм опять распространился по миру.
  Пусть наш школьный лес об этом напоминает, 9f52aa92d947c3813e5180cb04faedc6.jpg93520c4a54b5ce204bc1396d561b7755.jpg4d2207ee19399ef57ec74e72a09e3bcb.jpgac453381cff0e406fee07e5c2960ca6c.jpgc302e8191685285dfcc65bee0ed71b56.jpgab77f4b4632f049461f07649682dee05.jpg20270b3154d9aa1a12d05f7cf2734a21.jpg96e548fed837cc280fbb285ea5a97f0e.jpgc0decb3c040d9298dbd3bce5bc02472d.jpg758f130d6c898c78fb63e398726c6b15.jpg66743421598de47026776b968c403307.jpgразвивается, растет и радует всех своей красотой!  

исследовательская работа учащихся нашей школы, связанная с лесами в нашем районе

Здравствуйте. Наша школа активно участвует в исследовательской деятельности, в том числе в рамках оценки состояния окружающей среды по различным методикам. В рамках этой работы мы разместили 2 проекта, выполненные по методикам лихеноиндикации и биотестирования. Будем рады увидеть оценку этих работ на сайте.

исследовательская работа учащихся нашей школы, связанная с лесами в нашем районе

«Биоиндикация загрязнений городской экосистемы по листьям древесных растений»
Работу  выполнила:
ученица 10 «Б» класса
МБОУ СОШ № 19
Маркелова Елизавета Сергеевна
Руководитель:
учитель химии и экологии
Хрипунова Татьяна Вадимовна.  

г. Заволжье
2013-2014 учебный год
Оглавление

Введение………………………………………………………………………………………..2
I Теоретическая часть
1.  Литературный обзор………………………………………………………………………..3
1.1. Особенности городских экосистем
1.2. Основные виды загрязнений городских экосистем
1.3. Биоиндикация, как один из методов экологического мониторинга
II Практическая часть
2. Биоиндикация загрязнения городской экосистемы по листьям древесных растений.....7
2.1. Методика  определения площади листовой пластины древесных растений в  загрязненной и чистой зонах города
2.2. Описание выполнения исследования
3. Результаты……………………………………………………………………………………11
4. Выводы…………………………………………………………………………………….....12
Литература……………………………………………………………………………………....13
Введение
Актуальность работы
Научно-исследовательская работа посвящена определению степени загрязнения среды по изменению площади листовой пластинки древесных растений. Исследования заключались в том, что летом были собраны листья берёзы бородавчатой в парковой зоне, на ул. Пушкина,  и на пр. Дзержинского. Сформулированы выводы и даны соответствующие рекомендации.

Биоиндикация — оценка качества природной среды по состоянию её биоты. Биоиндикация основана на наблюдении за составом и численностью видов-индикаторов.
Биоиндикация используется в экологических исследованиях, как метод выявления антропогенной нагрузки на биоценоз. Метод биоиндикаторов основан на исследовании воздействия изменяющихся экологических факторов на различные характеристики биологических объектов и систем. В качестве биоиндикаторов выбирают наиболее чувствительные к исследуемым факторам биологические системы или организмы. Современная наука достаточно широко использует организмы, в том числе растения в качестве биоиндикаторов.
Растения реагируют на загрязнение окружающей среды, и морфологически, и физиологически. Все процессы жизнедеятельности, в том числе и рост разных частей органов растения подвержены очень большой изменчивости, в зависимости от воздействия на них факторов.
Исходя из этого, целью данной работы является:
Определение качества состояния окружающей среды методом биоиндикации – зависимости развития листовой пластинки от фактов окружающей среды на примере березы бородавчатой.
Для решения этой цели были поставлены следующие задачи:
1) Овладеть методикой определения площади листьев  у древесных растений  в загрязненной и чистой зонах города  Заволжья.
2) Оценить качество среды изучаемой местности на примере окрестностей города Заволжья.
3) Убедиться в возможности использования биоиндикации в оценке действий экологических факторов.

I.  Теоретическая часть.
Для оценки состояния экологии в урбанизированной экосистеме может применяться комплексный мониторинг, который включает контроль состояния городских зеленых насаждений и влияние на них архитектурно-планировочных решений, оценку транспортной нагрузки на улично-дорожную сеть, оценку состояния экосистем водохранилищ, флоры-фауны парков, лесов, скверов и т.д.
Особое внимание вызывают городские экосистемы или урбоэкосистемы, так как от их функционирования зависит нормальная жизнедеятельность человека, состояние его здоровья и продолжительность жизни.
I. Литературный обзор. 1.1 Особенности городских экосистем
Городские экосистемы гетеротрофные, доля солнечной энергии, фиксированная городскими растениями или солнечными батареями.
Город потребляет огромное количество воды, лишь незначительную часть которой человек использует для непосредственного употребления. Основную часть воды тратят на производственные процессы и на бытовые нужды.
Город выбрасывает в атмосферу ядовитые газы, пыль, концентрирует на свалках токсичные отходы, которые с потоками весенней воды попадают в водные экосистемы.
Растения, в составе городских экосистем растут в парках, садах, на газонах. Их главное назначение - регулирование газового состава атмосферы. Они выделяют кислород, поглощают диоксид углерода и очищают атмосферу от вредных газов и пыли, попадающих в неё  при работе промышленных предприятий и транспорта.
Животные в городе представлены не только обычными в естественных экосистемах видами (в парках живут птицы: горихвостка, соловей, трясогузка; млекопитающие: полевки, белки и представители других групп животных), но и особой группой городских животных - спутников человека. В её составе – птицы (воробьи, скворцы, голуби), грызуны (крысы и мыши), и насекомые (тараканы, клопы, моль).  Многие животные, связанные с человеком, питаются отбросами на помойках (галки, воробьи). Это санитары города. Разложение органических отходов ускоряют личинки мух и другие животные и микроорганизмы.
Главная особенность экосистем современных городов в том, что в них нарушено
экологическое равновесие. Все процессы регулирования потоков вещества и энергии человеку  приходится брать на себя. Человек должен регулировать как потребление городом энергии и ресурсов - сырья для промышленности и пищи для людей, так и количество ядовитых отходов, поступающих в атмосферу, воду и почву в результате деятельности промышленности и транспорта. Наконец, он определяет и размеры этих экосистем, которые в развитых странах, а последние годы и в России, быстро «расползаются» за счет загородного коттеджного строительства. Районы низко этажной застройки уменьшают площадь лесов и сельскохозяйственных угодий, их «расползание» требует строительства новых шоссейных дорог, что уменьшает долю экосистем, способных производить продукты питания и осуществлять круговорот кислорода.
1.2 Основные виды загрязнений городских экосистем.
На всех стадиях своего развития человек был тесно связан с окружающим миром. Но с тех пор как появилось высокоиндустриальное общество, опасное вмешательство человека в природу резко усилилось, расширился объём этого вмешательства, оно стало многообразнее и сейчас грозит стать глобальной опасностью для человечества. Расход невозобновимых видов сырья повышается, все больше пахотных земель выбывает из экономики, так на них строятся города и заводы. Человеку приходится все больше вмешиваться в хозяйство биосферы - той части нашей планеты, в которой существует жизнь. Биосфера Земли в настоящее время подвергается нарастающему антропогенному воздействию.
В сложившейся ситуации возрастает роль растений, произрастающих в городе и его окрестностях, которые способствуют созданию особого микроклимата и смягчают вредное воздействие антропогенных факторов. Однако они, как и другие организмы испытывают на себе отрицательное влияние загрязнения среды. Можно выделить несколько типов промышленного загрязнения городской среды, любой из которых не улучшает экологическую ситуацию на планете.
1.Химическое загрязнение атмосферы. Этот  фактор относится к числу наиболее опасных для жизни человека. Наиболее распространенные загрязнители – сернистый газ, оксиды азота, оксид углерода, хлор и др. В некоторых случаях из двух или относительно нескольких относительно не опасных веществ, выброшенных в атмосферу, под влиянием солнечного света могут образоваться ядовитые соединения. Экологи насчитывают около 2000 загрязнителей атмосферы.
Главные источники загрязнения - ТЭС. Сильно загрязняют атмосферу также котельные, нефтеперерабатывающие предприятия и автотранспорт.
2.Химическое загрязнение водоемов. Предприятия сбрасывают в водоемы нефтепродукты, соединения азота, фенол и многие другие отходы промышленности.
При добыче нефти водоемы загрязняются засоленными видами, нефть и нефтепродукты также разливаются при транспортировке. Пока количество загрязнителей, выбрасываемых в атмосферу или сбрасываемых в реки, невелико, экосистемы сами в состоянии справиться с ними.  При умеренном загрязнении вода в реке становится практически чистой через 3-10 км от источника загрязнения. Если загрязнителей слишком много, экосистемы не могут с ними справиться, и начинаются необратимые последствия. Вода становится не пригодной для питья и опасной для человека. Не годится загрязненная вода и для многих отраслей промышленности.
3. Загрязнение поверхности почвы твердыми отходами.  Городские свалки промышленного и бытового мусора занимают большие площади. В составе мусора могут оказаться ядовитые вещества, такие, как ртуть или другие тяжелые металлы, химические соединения, которые растворяются в дождевых и снеговых водах и затем попадают в водоемы и грунтовые воды. Могут попасть в мусор и приборы, содержащие радиоактивные вещества.
Поверхность почвы может быть загрязнена золой, оседающей из дыма ТЭЦ, предприятий по производству цемента, огнеупорного кирпича и т.д. Для предотвращения этого загрязнения на трубах устанавливают специальные пылеуловители.
4. Химическое загрязнение грунтовых вод. Токи грунтовых вод перемещают промышленные загрязнения на большие расстояния, и не всегда можно установить их
источник. Причиной загрязнения может быть вымывание токсичных веществ дождевыми
и снеговыми водами с промышленных свалок. Загрязнение подземных вод происходит
и при добыче нефти современными методами, когда для повышения отдачи нефтяных
пластов в скважины повторно закачивают соленую воду, поднявшуюся на поверхность
вместе с нефтью при её откачке. Засоленные воды попадают в водоносные горизонты, вода в колодцах приобретает горький вкус и оказывается не пригодной для питья.
5. Шумовое загрязнение. Источником шумового загрязнения может быть промышленное предприятие или транспорт. Особенно сильный шум производят тяжелые
самосвалы и трамваи. Шум влияет на нервную систему человека, и потому в городах
и на предприятиях проводятся мероприятия по шумозащите. Железнодорожные и трамвайные линии и дороги, по которым проходит грузовой транспорт, нужно выносить из центральных частей городов в малонаселенные районы и создавать вокруг них зеленые насаждения, хорошо поглощающие шум. Самолеты не должны летать над городами.
6. При выпадении кислотных дождей значительно повышается кислотность почвы, что резко снижает рост растений.
Если автомобили используют бензин, содержащий свинец, то почвы вдоль дорог загрязняются токсичным металлам, выбрасываемым вместе с выхлопными газами. При вымывании этих токсичных веществ из почвы они попадают в грунтовые воды и вызывают тем самым их химическое загрязнение.
Вода, почва, продукты питания могут быть загрязнены бактериями, в том числе болезнетворными, такой тип загрязнения называется биологическим. Источниками биологического загрязнения могут быть попавшие в реку стоки мясокомбината, навозохранилища.
Вывод: Таким образом, загрязнение среды обитания организмов, в том числе и растений, оказывает существенное воздействие на все их физиологические процессы, что резко снижает их адаптивные качества.
1.3  Биоиндикация, как один из методов экологического мониторинга
Биоиндикационные методы экологического мониторинга. Биоиндикация — метод, который позволяет судить о состоянии окружающей среды по факту встречи, отсутствия, особенностям развития организмов-биоиндикаторов. Биоиндикаторы — организмы, присутствие, количество или особенности развития которых служат показателями естественных процессов, условий или антропогенных изменений среды обитания. Условия, определяемые с помощью биоиндикаторов, называются объектами биоиндикации.
О возможности использования живых организмов в качестве показателей определенных природных условий писали еще ученые Древнего Рима и Греции. В трудах М. В. Ломоносова и А. Н. Радищева есть упоминания о растениях указателях особенностей почв, горных пород, подземных вод. В XIX в. с развитием экологии растений была показана связь растений с факторами окружающей среды. О возможности растительной биоиндикации писал геолог А. М. Карпинский. Другой геолог - П. А. Ососков -использовал характер распределения растительных сообществ для составления геологических карт, а почвовед С. К. Чаянов - почвенных карт. Большой вклад в развитие биоиндикации внес русский ученый-почвовед В. В. Докучаев.
    В начале XX в., в период, когда началось освоение окраин нашей страны, биоиндикационные исследования стали развиваться особенно интенсивно. К концу XX века биоиндикационные закономерности претерпели качественный скачок. В настоящее время для целого класса индикаторных видов растений и животных целесообразно говорить не только о наличии или отсутствии фактора, но и о степени его влияния на природный комплекс. В настоящее время для оценки уровня загрязнения и его влияния на здоровье людей используется система химико-аналитического контроля.
    Эта система не дает объективной оценки влияния загрязнителей на человека и биоту. Дело в том, что, используя такой подход, мы должны определить содержание многочисленных компонентов загрязняющих веществ в разных природных средах, затем сравнить их концентрации с предельно допустимыми и на этой основе сделать вывод об "опасности" или "безопасности" для  биоты и человека комплексного воздействия всех этих факторов. На каждом из указанных этапов возникают проблемы и трудности, не преодолимые с позиций химико-аналитического контроля. Первая проблема состоит в том, что химический анализ позволяет установить концентрации относительно небольшого числа потенциально опасных и уже известных мутагенных и токсичных веществ. Нет никакой гарантии, что именно тот компонент, концентрация которого не определена, не оказывает негативное влияние на биологические системы? Еще одна проблема - высокая стоимость процедуры химического анализа, для осуществления которой, как минимум, требуется развитая приборная база и наличие квалифицированных специалистов.
Существуют два основных метода биоиндикации: пассивный и активный.
В первом случае исследуют видимые или незаметные повреждения и отклонения от нормы, являющиеся признаками неблагоприятного воздействия, во втором используют ответную реакцию наиболее чувствительных к данному фактору организмов (биотестирование). Это может быть как один фактор (сернистый газ), так и многокомпонентная смесь (выхлопные газы автотранспорта).
    Биоиндикация может проводиться на уровне макромолекул, клетки, организма, популяции, сообщества и экосистемы.
    Существует биоиндикация специфическая (реакция только на один фактор) и неспецифическая (одна и та же реакция на многие факторы). Чувствительными биоиндикаторами могут служить как отдельные процессы в клетке и организме (изменение ферментативной активности, накопление аминокислоты пролина, изменения в пигментном комплексе, накопление серы в листьях), так и морфологические изменения (изменения формы и размера листовой пластинки, появление асимметрии, хлорозы и некрозы, уменьшение продолжительности жизни хвои, снижение линейного и радиального приростов.)
Следует отметить, что указанные градации не являются одинаковыми для всех видов загрязнителей среды, т. к. их воздействие разное и выявление специфических биоиндикаторов на тот или иной фактор придает самому методу новый научный аспект, который дает возможность сделать его более точным и информативным.
Методы биоиндикации  должны отвечать следующим требованиям: относительная быстрота проведения индикации, получение достаточно точных и воспроизводимых результатов, наличие пригодных для индикации объектов в большом количестве. Таким образом, биоиндикация является наиболее эффективным методом для оценки состояния окружающей среды.
II. Практическая часть.
Биоиндикация загрязнения городской экосистемы по листьям древесных растений.
2.1 Методика определения площади листовой пластины древесных растений в загрязненной и чистой зонах города.
   Объекты наибольшего загрязнения окружающей среды города Заволжья:
Ø  ОАО «ЗМЗ» (сточные воды, выбросы в атмосферу)
Ø  ОАО «ЗЗГТ»  (сточные воды, выбросы в атмосферу)
Ø  Транспорт (выбросы в атмосферу)
Ø  ООО «ЮТА»
Ø  Балахнинская ТЭС (выбросы в атмосферу)
Ø  г. Дзержинск и др.
В результате их работы происходит загрязнение окружающей среды, повреждаются листья растений. Для того, чтобы оценить уровень загрязненности различных зон города, было проведено исследование «Биоиндикация загрязнений городской экосистемы по листьям древесных растений» по методике М.С.Миллера и Л. В. Дорогань.
 Существует несколько способов измерения площади листьев. По методике М.С. Миллера – это весовой метод, при помощи светочувствительной бумаги, подсчета квадратиков на миллиметровой бумаге, планиметрический. Модификацией данного метода является разработка Л.В. Дорогань, где предварительно для древесной породы определяется переводной коэффициент, а затем, путем измерение длинны и ширины производят массовые вычисления листьев. Это значительно ускоряет работу при больших выборках.
    На наш взгляд, это наиболее перспективная методика, так как:
• Древесные растения распространены повсеместно (посадки, озеленение).
• В черте города преимущественно растут деревья, которые  являются видами - индикаторами.
• Методика проведения исследований достаточно проста.
•  Позволяет получить легко обрабатываемые и показательные данные.
Используемый метод является, в определенной мере, прорывом в сфере экологического мониторинга, имеет целый ряд преимуществ, существенно отличаясь от всех других, известных к настоящему времени, методов мониторинга (в том числе биологических), и свободен от недостатков, препятствующих широкому практическому их применению. Этот метод:
а) интегрален  т.к. в качестве рабочих индикаторов используются живые организмы, которые суммирует воздействия ВСЕХ, действующих на данной территории факторов;
б) надежен и показателен  изучает реакции непосредственно живых организмов на состояние окружающей среды;
в) нагляден, удобен и универсален  конечным результатом являются компьютерные базы данных и картографические материалы, совместимые со стандартными ГИС-системами;
г) прост в применении, экспрессен и дешев вследствие максимальной простоты методик и используемого оборудования. Оценка экологического качества среды методом биоиндикации примерно на два порядка дешевле, чем проведение хим. анализов.
Все вышесказанное делает применяемый метод, пожалуй, единственным РЕАЛЬНО ДОСТУПНЫМ и осуществимым в условиях современной экономики.
Наиболее чувствительным органом древесных растений является зеленый лист растения. Хорошими биоиндикаторами в городе являются листья деревьев с хорошими поглотительными качествами - деревья «санитары»: береза, липа мелколистная, ясень, сирень, тополь. Существует несколько способов измерения площади листьев. Воспользуемся способом, где, зная длину и ширину листа, находят переводной коэффициент. Были использованы листья березы, так как это наиболее распространенный вид - индикатор.
                     
    Береза за чертой города  Береза повислая, или бородавчатая, возле
    Ледового дворца им. Воронина
Оборудование, материалы:
Ø  Бумага.
Ø  Ножницы
Ø  Линейка
Ø  Весы  аптекарские или электронные.
Ø  Листья березы с простой и небольшой листовой пластинкой
Ход работы: Сбор листьев проводился  30 сентября 2009 года и 30 сентября 2013 года . Этот период наиболее благоприятен для сбора листьев, так как они уже полностью сформировались под влиянием условий окружающей среды. Пробы собирала в 3 точках каждого района, в каждой точке делалось по 3 выборки, в каждой выборке собирала не менее 15 листьев с одного растения. Затем, листья, положив  под пресс, сушила до полного высушивания. В ноябре производила лабораторную обработку материала. Затем листья взвешивала на электронных весах, измеряла длину и ширину.
Установление переводного коэффициента основано на сравнении массы квадрата бумаги с массой листа, имеющего такую же длину и ширину. Для этого берут бумагу, (в клеточку) и очерчивают квадрат, равный длине и ширине, а затем аккуратно обрисовывают его контур. Вычисляют площадь квадрата бумаги, вырезают и взвешивают его, затем вырезают контур листа и так же взвешивают.
Рис. 1 Определение массы квадрата и листа
   
Из полученных данных вычисляют переводной коэффициент по формулам 1 и 2.
     
Где:
Ø K – Переводной коэффициент
Ø S – Площадь листа (л), или квадрата бумаги (кв).
Ø P – Масса квадрата бумаги, или листа
Вычисление коэффициента производится на основании средних  факторов (8- 9 листьев).
Рис. 2 Измерение длины и ширины листа.
 

Затем измеряют длину (А) и ширину (В) и умножают на переводной коэффициент (К) (формула3):
 
Получаем ряд значений изменчивости площади листьев в разных экологических условиях.
В случаях большой выборки строят вариационные кривые, сравнивают между собой.
При сборе материала для биоиндикационных исследований следует учитывать следующие правила:
В качестве модельного объекта выбирается обычные, широко распространенные виды, в данном случае  Береза бородавчатая. Начинать сбор материала необходимо после завершения интенсивного роста листьев, что примерно соответствует концу июня и до их опадания осенью.
2.2. Описание выполнения исследования.
Учитывая все вышеуказанные факты и материалы, в экспериментальной части были выбрана, как объект исследования Береза бородавчатая.
30 сентября 2009 года согласно выбранной методике было собрано:
Ø  15 образцов листьев Березы Бородавчатой  в Парковой зоне, на Пр-те Дзержинского (около проезжей части), и на Ул. Пушкина (жилая зона)
30 сентября  2013 года на основе той же методики было собрано:
Ø  15 образцов листьев Березы Бородавчатой за чертой города (в селе Вершилово, которое можно принять за экологически чистый  район), на Пр-те Дзержинского(жилая зона), и на Ул. Пушкина (около проезжей части).
Все собранные листья были засушены, это дало нам возможность провести исследование поздней осенью (ноябрь).
Для определения массы тетрадного листа и листьев использовали методику Дорогань, визуально представленную на рисунках 1 и 2.
Измерение переводного коэффициента произвели по формулам 1, 2.  Площадь  листовой пластинки определили, используя формулу 3.
Сравнив полученные результаты, сделали соответствующие выводы и составили рекомендации по улучшению условий обитания растений в городской среде и повышению их устойчивости к ксенобиотикам.
Выполнение работы по всем этапам было зафиксировано в виде фотографий, которые помещены в приложение. К работе прилагается гербарный материал собранных листьев.
3. Результаты
В ходе выполнения исследования, используя вышеназванную методику, определили значение переводного коэффициента для измерения площади листовой пластинки. Для березы он равен- 0,93 (данные за сентябрь 2009 года).
Ход вычисления занесен в таблицы 1.
Вычисление переводного коэффициента для Березы бородавчатой.
Таблица №1
масса листа бумаги, гр.
масса квадрата бумаги, гр
площадь квадрата, см
Pл*Sкв/Pкв, см
К
1,17
1,23
32,85
31,24
0,95
1,40
1,47
45,67
43,49
0,95
1,32
1,40
40,85
38,51
0,94
1,70
1,79
48,96
46,49
0,94
0,60
0,69
28,54
24,81
0,86
1,10
1,15
30,72
29,38
0,95
1,56
1,62
49,34
47,51
0,96
1,24
1,31
34,48
32,63
0,94
0,90
0,97
29,68
27,53
0,92
Среднее значение
0,93
Площадь листовых  пластинок Березы  Площадь листовых  пластинок Березы
2009 год 2013 год
№ листа
Береза
Пушкина
Парк
Дзержинского
S листа
S листа
S листа
1
15,62
14,64
27,90
2
23,21
23,43
30,22
3
39,02
22,65
16,27
4
23,61
25,94
28,56
5
25,81
12,36
34,27
6
19,10
26,56
16,27
7
15,40
31,24
15,47
8
13,50
25,77
27,90
9
24,03
25,77
29,01
10
27,64
27,67
31,54
11
32,91
20,46
17,89
12
25,42
20,18
29,76
13
29,01
25,11
25,85
14
35,54
16,27
25,66
15
15,90
15,62
19,71
среднее
28,85
22,04
17,43
№ листа
Береза
Пушкина
За чертой города
(с. Вершилово)
Дзержинского
S листа
S листа
S листа
1
17
33
21
2
19
28
36
3
16
31
26
4
17
30
33
5
25
28
29
6
22
36
21
7
18
30
23
8
18
30
28
9
13
28
30
10
12
30
18
11
11
33
28
12
13
28
30
13
19
29
18
14
18
30
18
15
21
30
23
среднее
17
31
25
В ходе проведенного экологического исследования мы:
1.  Овладели методикой определения площади листовой пластины древесных растений (березы бородавчатой).
2.  Район города на период 2009 года, где оказалось наибольшее загрязнение листовых пластинок, это проспект Дзержинского. Меньше всего загрязнение оказалось в районе ул. Пушкина, где менее оживленное движение автотранспорта.
3.  Район города на период 2013 года, где оказалось наибольшее загрязнение листовых пластинок, это улица Пушкина. Это объясняется тем, что в городе увеличилось количество автотранспортных средств, а также открыто новое химическое предприятие, которое, возможно, осуществляет выброс вредных веществ в атмосферу. Лучше всего состояние листьев березы в районе д. Вершилово, которая находится в отдалении от автотранспортных дорог и предприятий города. В этом году листья на ул. Дзержинского были взяты в районе жилых домов, а не около оживленной дороги. Поэтому результаты оказались лучше, чем в 2009 году. Следовательно, состояние окружающей среды в жилых кварталах лучше, чем около оживленных автотрасс. Но наилучшие показатели дают те районы, которые находятся вообще в отдалении от промышленных предприятий и дорог.

Загрязнители, которые попадают на листья берез, попадают на них со стороны Балахнинской ТЭС, рядом находящихся предприятий города (ОАО «ЗМЗ», «ЗЗГТ», «ЮТА», иностранных предприятий города.. Многие листья были повреждены насекомыми.
4. На собственном опыте мы убедились в возможности использования методов биологической индикации в оценке качества состояния окружающей среды.
         














1)      Береза бородавчатая на городском стадионе
2)      Береза бородавчатая на пр. Дзержинского
3)      Береза бородавчатая на ул. Пушкина  








Литература
Учебник по экологии 10-11 класс Н.М.Чернова,  В.М.Галушин,  В.М.Константинов.
Миркин Б.М., Наумова Л.Г. Экология России 1996 год.
Болбас М. М. Основы промышленной экологии 1993 год.
Степановских А.С. Общая Экология 2001 год.
Владимиров А. М. Охрана окружающей среды 1991 год.

Интернет-сайты.

1.net.eurekanet.ru/yellow/info/728.html
2. http://portfolio.1september.ru/work.

исследовательская работа учащихся нашей школы, связанная с лесами в нашем районе

Оценка загрязнения воздуха методом лихеноиндикации
в г. Заволжье, д. Высокой
и в районе р. Узола






Работу выполнила:
ученица 9 «Б» класса
Зимина Светлана
Руководитель:
учитель химии
МБОУ СОШ № 19
Хрипунова Т.В.





г. Заволжье
2014-2015 учебный год
Оглавление
Введение…………………………………………………………………………...3
Гипотеза и цель……………………………………………………………………3
Задачи……………………………………………………………………………...3

Глава 1
Обзор литературы
1. Лишайники как индикаторы состояния окружающей среды…………….7
2. Классификация лишайников………………………………………………...8
3. Влияние сернистого газа на лишайники…………………………………...8

Глава 2
Организация и методики исследования
1.Общий план организации исследования…………………………………….9
2.Коротко о существующих методиках исследования……………………..9
3.Основные правила организации лихеноиндикационных исследований…....10
4.Выбор пробных площадок и модельных деревьев.........................................10
5.Техника заложения пробных площадок…………………………………….11
6.Методика измерения относительной численности лишайников………...11
Способ  «палетки»...............................................................................................
Способ «линейных пересечений»……………………………………………….
7. Обработка результатов полевых измерений……………………………..13
8.Использование классов полеотолерантности лишайников ........................13
9.Использование лихеноиндикационных индексов……………………………14

Глава 3
Результаты и их обсуждение……………………………………………………16

Выводы…………………………………………………………………………...30
Заключение……………………………………………………………………….30
Список литературы………………………………………………………………31











Введение
Наш город Заволжье находится в промышленной зоне. А территории, на которых проводились исследования, находятся в зоне, удаленной от промышленных объектов. Мы решили сравнить степень загрязненности воздуха на трех разных территориях методом лихеноиндикации.
   Человечество стоит в полушаге от серьезной вселенской экологической катастрофы. Положение столь серьезно, что нужны небывалые, не практиковавшиеся ранее идеи, усилия и материальные средства, чтобы предотвратить катастрофу.
   И «первый звонок» уже прозвучал – это необычно жаркое лето в последние годы, засухи во многих районах, опустошающие наводнения. Эти явления ускоряют осознание экологического императива – неотложной необходимости экстремальных мер – локальных и глобальных.
Кроме того, большинство химических соединений, негативно влияющих на флору лишайников, входят в состав основных химических элементов и соединений, содержащихся в выбросах большинства промышленных производств, что позволяет использовать лишайники именно в качестве индикаторов антропогенной нагрузки.
Все это предопределило использование лишайников и лихеноиндикации в системе глобального мониторинга состояния окружающей среды.
Поэтому мы через свое исследование хотели доказать, что экологические проблемы касаются каждого, они есть везде. Такая проблема, как загрязненный воздух, не обошла стороной даже, казалось бы, экологически безопасное место, как участки, удаленные от промышленных предприятий, близ рек.
Гипотеза и цель
Гипотеза: в нашей местности преобладает западный перенос воздушных масс, а на западе от данной территории находится г.Заволжье и г. Дзержинск. Мы предполагаем, что, казалось бы, экологически чистый район в Городецком районе – река Узола, таковым не является из-за того, что основные загрязнители с помощью ветров переносятся на данную территорию и тем самым ухудшают ее экологическое состояние.
Цели:
- изучение степени загрязнения воздуха участков, находящихся на разных уровнях удаленности от промышленных предприятий;
- освоение метода лихеноиндикации;
- сравнение загрязненности территорий с помощью этого метода.

Задачи
1) познакомиться с теоретическими основами и методикой проведения лихенологического мониторинга окружающей среды;
2) провести лихеноиндикационные измерения заданного числа районов с разной антропогенной нагрузкой;
3) сделать выводы об уровне антропогенной нагрузки в исследуемых районах.

Ожидаемые результаты
Результаты, полученные нами во время пребывания в лагере «Росток-2014», показались нам очень интересными и весьма неожиданными. Поэтому в дальнейшем мы проводили подобные исследования на других территориях.
Учебно-исследовательская работа состоит из введения, основной части из 3-х глав, заключения, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на  страницах, содержит таблиц и рисунков.
Глава 1. Обзор литературы по теме исследования
При подготовке к работе мы изучили научно-публицистическую литературу по проблеме загрязнения воздушной среды в городе.
1)      Практика лихеноиндикации в школьном экологическом мониторинге.// Первое сентября. Биология. №8, 2007. Статья Мироновой О.А. содержит принципы выбора методики исследования, описание и отработку методики лихеноиндикации.
2)       Методы лихеноиндикации загрязнений окружающей среды: Методическое пособие.//А. В. Пчелкин, А.С. Боголюбов. В этом методическом пособии приводятся основные правила организации лихеноиндикационных исследований и некоторые простейшие методики использования лишайников для оценки интегрального воздействия неблагоприятных факторов среды на биологические объекты.
3)       © А.С.Боголюбов, М.В.Кравченко диск © «Экосистема», 2001 с методикой по лихеноиндикации.
На основании полученных из данных литературных источников сведений нам удалось узнать, что среди растений существует особая группа организмов, которые сильно отличаются от остальных растений - это лишайники. Если на­чать изучение лишайников под микроскопом, можно заметить, что они состоят из двух совершенно различных организмов: микроскопи­ческих зеленых или сине-зеленых водорослей и бесцветного грибного компонента. Взаимоотношения гриба и водоросли в лишайнике пред­ставляют ярко выраженный пример симбиотических отношений.
Однако лишайниковый симбиоз отличается от симбиоза других ор­ганизмов тем, что в результате получился совершенно новый, специ­фический организм, который по внешнему виду отличается как от гриба, так и от водоросли. В этом симбиотическом организме водо­росль з результате фотосинтеза поставляет углеводы, потребляемые грибом, который, в основном, и формирует тело, или таллом лишай­ника. Следовательно, гриб в некоторой степени паразитирует на водо­росли. В нормальных условиях такой паразитизм гриба не особенно обременителен для водоросли, однако в некоторых случаях, например, при воздействии ионов тяжелых металлов, водоросль ослабевает и гриб иногда ее полностью уничтожает и тогда лишайник погибает. Некоторые исследователи такой тип симбиотических отношений на­зывают "илотизмом", т.к. взаимоотношения фико- и микобионта в лишайнике немного напоминают взаимоотношения илотов и спартан­цев в древней Спарте. Гриб получает от водоросли питательные веще­ства при помощи особых абсорбционных всасывающих органов - гау- сториев, импрессориев и аппрессориев.
Несмотря на столь необычное строение, лишайники - одни из древ­нейших растений. Предшественники лишайников, симбиотические организмы, состоящие из синезеленых водорослей и бактерий встре­чены в отложениях, возраст которых 2 - 2,5 млрд. лет. Наиболее ран­ние ископаемые остатки лишайника, названного Ramalinites lacerus и одного вида из рода Opegrapha известны из мезозойских отложений возраста 135 - 225 млн. лет. Известны остатки Пармелия (Parmelia) и Рамалина (Ramalina) из кайнозоя возраста 25 - 70 млн. лет. В янтаре из Калининградской области обнаружены виды, которые встречаются и сегодня: Гипогимния вздутая (Hypogymnia physodes), Графис пись­менный (Graphis scripta), Анаптихия реснитчатая {Anaptychia ciliaris). Возраст этих находок также 25 - 70 млн. лет.
Грибной компонент лишайника называют микобионтом, а водорос­левый - фикобионтом. Однако, поскольку в последнее время сине- зеленые водоросли относят к цианобактериям, для фотосинтезирую­щего компонента лишайника введен новый термин - фотобионт.
  Некоторые исследователи относят лишайники к грибам, поскольку основной формообразующий компонент - микобионт и называют ли­шайники лихенизированными грибами. И хотя некоторые наиболее примитивные лишайники могут иногда не содержать водоросли, однако своеобразная форма тела, наличие особых лишайниковых ве­ществ позволяют считать лишайники совершенно самостоятельной группой организмов.
ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ ЛИШАЙНИКОВ
 Слово "лишайник" пришло из Древней Греции. Термин впервые был введен Теофрастом, бывшем современником Платона и Аристотеля и жившем в 371-284 г.г. до нашей эры. Книги Теофраста были иллюст­рированными и поэтому сегодня мы знаем, какие именно растения он называл лишайниками. Те же растения упоминаются в Materia Meduca Диоскорида в 68 г.н.э., позднее иллюстрированные в 512 году. Судя по описаниям, упоминаются Эверния сливовая (Evernia prunastri ), Псевдоэверния шелушащаяся (Pseudevernia furfuracea) и вид из рода Рочелла (Roccella). Это были первые изображения лишайников на бу­маге. Плиний Старший упоминает лишайники как источник получе­ния дешевой краски для ткани.
Эпоха Возрождения характеризуется большим интересом к растени­ям и поэтому одними из первых книг, напечатанных вслед за Библией, были травники, содержащие сведения об использовании растений. Самая ранняя напечатанная иллюстрация лишайников относится к 1480 году и изображает виды родов Уснея (Usnea) и Лобария (Lobaria). Изображения Лобарии легочной ( Lobaria pulmonaria ) и Алектории (Alectoria sp.) мы видим в травнике ЛОбеля 1576 г., бель­гийца, перебравшегося в Англию и назначенного на должность бота­ника короля Джеймса 1. Именем Л'Обеля назван один из популярней­ших садовых цветов - лобелия.
Марчелло Мальпиги, известнейший итальянский биолог, в 1686 го­ду в своей Opera Omnia первым описал соредии у лишайников.
Шот­ландец Роберт Морисон в своей книге Plantarum Historiae Universalis Oxoniensis первым отнес лишайники к грибам и назвал их мохо- грибами. Его великолепные иллюстрации 1699 г. содержат изображе­ния Лобарии легочной ( Lobaria pilmonaria ), Уснеи ( Usnea articulata ), ( Usnea subfloridana ), различные виды родов Кладония (Cladonia), Пельтигсра (Peltigera), Пармелия ( Parmelia ).
Француз Жозеф де Тур- нефорт в 1694 г. предложил группу мохо-грибов Роберта Морисона называть лишайниками. Он предложил называть лишайниками "груп­пу растений, лишенных цветов, но имеющих маленькие плодовые ча­шечки с мельчайшими пылинками или семенами, которые видны только под микроскопом". Его описание сорока четырех видов ли­шайников говорит о том, что он был первым, увидевшим аскоспоры.
Карл Линней, знаменитый шведский биолог и создатель биномиаль­ной системы, включил все известные к тому времени лишайники в один род, разделенный на семь секций в зависимости от жизненной формы.
Позднее Ахариус, также живший в Швеции, в своей Lichenographia Universalis в 1810 году разделил линнеевский род лишайников на 41 род, сгруппированных в классы в соответствии с ха­рактером и типом плодоношения. Он различал два типа размножения: соредии и аскоспоры. Каждому виду лишайника присваивалось бино­миальное название и краткое описание, включающее структуру, ме­стообитание, местонахождение и синонимику.
Лихенологи тех времен были настоящими энтузиастами своего дела. Рассказывают, что Уоллберг сообщил Дюфору о том, что он послал Ахариусу большую коллекцию лишайников из Испании. Последний был этим так взволнован, что заболел и через несколько дней, 14 авгу­ста 1819 года, умер. Однако Дюфор считает, что это было только совпадением.
  Впервые важность характеристик аскоспор была подчеркнута в 1846 году итальянским ботаником Джузеппе Нотарисом, обнаружившим, что в некоторых родах лишайников аскоспоры были одного типа, на­пример, коричневыми с одной поперечной перегородкой, а в других разных типов. Это заставило его заняться изучением строения спор и использования различий в строении и размерах спор для дифферен­циации одного вида лишайника от другого.
Однако осознание двойственной структуры лишайников пришло позднее, когда на основании опытов А. С. Фаминцина и О. И. Бара- нецкого гипотезу о дуализме лишайников в 1867 году высказал Швенденер. До него обнаруженные в лишайниках клетки водорослей не воспринимались как отдельный организм. Уоллрот в 1825 году считал их репродуктивными структурами лишайников и назвал гони- диями, термином, применяемым до настоящего времени. Многие ли­хенологи прошлого века воспринимали теорию Шведенера как ересь и как покушение на лихенологию и на них самих. Например, Вильям Ньюландер, возможно самый знаменитый лихенолог своего времени, полностью отвергал дуалистическую теорию и воспринимал любого, кто на ней настаивал, как своего персонального врага.   В настоящее время двойственная природа лишайников ни у кого не вызывает со­мнений.
Классификация лишайников претерпевала существенные изменения: сначала их называли мхами, затем мохо-грибами (musco-fungi), затем лишайниками, и наконец, лихенизированными грибами. Систематика лишайников до настоящего времени претерпевает изменения и суще­ствуют различные системы их классификации. Еще недавно наиболее распространенной была система классификации Цальбрукнера, однако в последнее время ее сменила система Пельта, которая в свою очередь трансформируется и изменяется. Это касается не только лишайников в целом, но и отдельных видов, родов, семейств. Классификация ли­шайников меняется со скоростью моды на одежду и часто, как и мода, возвращается. Например, род Кладония (Cladonia) не так давно был разделен на собственно род Cladonia и выделенный из него род Кла- дина (Cladina). Впоследствии эти два рода снова объединили в один род Cladonia . Из рода Леканора (Lecanora) был выделен род Плаколе-
канора (Placolecanora), впоследствии снова включенный в род Lecanora . Из семейства Usneaceae род Ramalina был выделен в от­дельное семейство Ramalinaceae, а рода Usnea ,  Evernia ,  Letharia и не­которые другие включены в семейство Parmeliaceae . Из рода Parmelia были выделены в качестве отдельных родов Arctoparmelia ,  Flavoparmelia ,  Flavopunctelia ,  Hypotrachyna ,  Melanelia ,  Myelochroa ,  Neofuscelia, Parmelina ,  Parmelinella ,  Parmotrema ,  Punctelia ,  Rimelia ,  Xanthoparmelia , а из рода Cetraria  -  Allocetraria ,  Cetrariella ,  Cetrariopsis ;' Cetrelia ,  Nephromopsis ,  Tuckermannopsis .
В настоящее время лишайники включены в классификационную систему грибов (Ascomycota). Большинство видов лишайников отно­сятся к классу Lecanoromycetes. Таким образом, полное систематиче­ское положение, например, широко распространенного лишайника Леканоры разнообразной { Lecanora allophana ) следующее:
Phylum ASCOMYCOTA Subphylum Pezizomycotina Class Lecanoromycetes Order Lecanorales Nannf. Suborder Lecanorineae Lecanoraceae Korb.
Lecanora Ach. Lecanora allophana Nyl.
Окраска лишайников
При изучении лишайников прежде всего обращают внимание на жизненную форму и цвет. Последний зависит от различных пигментов и различен у разных видов, что часто имеет систематическое значе­ние. Окраска лишайников очень разнообразна: желтая, красная, ко­ричневая, белая, серая, черная, зеленая, голубоватая, оливковая.
Пигменты лишайников откладываются в оболочках грибных гиф, реже в протоплазме. На интенсивность окраски сильное влияние ока­зывает освещенность: чем больше освещенность, тем ярче окраска. Наиболее яркая окраска у лишайников высокогорных и приполярных районов Арктики и Антарктики. Это связано с тем, что пигменты, словно светофильтры, защищают лишайники от жесткого ультрафио­лета, а в приполярных районах темноокрашенные лишайники быстрее нагреваются, снег и иней на их поверхности тает и превращается в ка­пельножидкую влагу, необходимую лишайникам.
ЖИЗНЕННЫЕ ФОРМЫ ЛИШАЙНИКОВ
Жизненные формы лишайников также различны. Существует мно­жество классификаций, описывающих жизненные формы лишайни­ков, однако в целом их все можно свести к четырем формам: листова­тым, кустистым, накипным и чешуйчатым. Наиболее эволюционно развитыми считаются кустистые лишайники.
Таллом листоватых лишайников представляет из себя различной формы листочки, прикрепленные к субстрату, на которых они растут. Верхняя и нижняя поверхности таких лишайников различаются как по цвету, гак и по структуре. Таллом листоватых лишайников, как прави­ло, образует розетки различного диаметра: от нескольких миллимет­ров до десятков сантиметров. В основном талломы листоватых ли­шайников прикрепляются к субстрату особыми выростами нижней поверхности: ризинами, ризоидами, гомфом, хотя иногда такие вы­росты отсутствуют и тогда лишайники прикрепляются к субстрату всей нижней поверхностью, как например, виды рода Гипогимния ( Hypogymnia ). Некоторые виды не прикрепляются к субстрату совсем и образуют свободноживущие формы, как например, Пармелия блуж­дающая ( Parmelia vagans ). Способы прикрепления лишайников к субстрату также имеют систематическое значение. Лопасти листочков листоватых лишайников бывают как узкими, так и широкими - соот­ветственно различают мелко- и крупнолистоватые виды. Края лопа­стей варьируют от цельных до бахромчатых и курчавых. Верхняя по­верхность листоватых лишайников бывает гладкой, морщинистой, сетчатой.
  Иногда на верхней поверхности можно заметить маленькие поры - псевдоцифеллы, служащие для лучшего газообмена. Часто верхняя поверхность бывает покрыта беловатым или голубоватым налетом. У некоторых видов на верхней поверхности можно видеть цефаподии - зерновидные образования таллома, содержащие сине-зеленые водо­росли. Порой такие цефалодии встречаются и в сердцевинном слое.
  Цвет нижней поверхности чаще всего бывает темных тонов - раз­личных оттенков коричневого, черного, хотя встречаются виды и с белой нижней поверхностью. У некоторых видов нижняя поверхность войлочно-пушистая.
  Листоватые лишайники. Если сделать вертикальный срез таллома листоватого вида лишайника, то под микроскопом можно увидеть верхнюю кору, ниже которой расположен слой водорослей, или аль- гальный слой, затем идет рыхлая сердцевина, под которой находится нижнил коровый слой. Такое строение таллома называют гетеромерным. У некоторых видов водоросли не образуют четкого альгального слоя, а распределены равномерно по таллому - лишайни­ки с таким типом строения называют гомеомерными.
  У некоторых видов нижний коровой слой отсутствует - это харак­терно для видов рода Гетеродермия ( Heterodermia ).

1. Лишайники как индикаторы состояния окружающей среды
Объектом глобального мониторинга лишайники избраны потому, что они распространены по всему земному шару и поскольку их реакция на внешнее воздействие очень сильна, а собственная изменчивость незначительна и чрезвычайно замедленна по сравнению с другими организмами.
Из всех экологических групп лишайников наибольшей чувствительностью обладают эпифитные лишайники (или эпифиты), т.е. лишайники, растущие на коре деревьев.
Изучение этих видов в крупнейших городах мира выявило ряд общих закономерностей: чем больше индустриализирован город, чем более загрязнен воздух, тем меньше встречается в его границах видов лишайников, тем меньшую площадь покрывают лишайники на стволах деревьев, тем ниже "жизненность" лишайников.
Установлено, что при повышении степени загрязнения воздуха первыми исчезают кустистые, затем листоватые и последними - накипные (корковые) формы лишайников. Состав флоры лишайников в различных частях городов (в центре, в индустриальных районах, в парках, в периферийных частях) оказался настолько различным, что исследователи стали использовать лишайники в качестве индикаторов загрязнения воздуха.
Одним из первых эту работу провел шведский ученый Р.Сернандер (1926). Он выделил в Стокгольме "лишайниковую пустыню" (центр города и фабричные районы с сильно загрязненным воздухом - лишайники здесь почти отсутствуют); зону "соревнования" (части города со средней загрязненностью воздуха - флора лишайников бедна, виды с пониженной жизненностью) и "нормальную зону" (периферийные части города, где встречаются многие виды лишайников).
  Помимо двуокиси серы на лишайники губительно действуют и другие загрязнители - окислы азота (NO, NO2), окись углерода (СО, СО2), соединения фтора и другие.
Кроме того, в городах сильно изменены и микроклиматические условия: города "суше" по сравнению с естественными ландшафтами (примерно на 5%), теплее на 1-3°, беднее светом.
Таким образом, лишайники являются интегральным индикатором состояния среды и косвенно отражают общую "благоприятность" комплекса абиотических факторов среды на биотические.
2.Классификация лишайников (таблица 1)
           

Кустистые.
Высота маленьких — несколько миллиметров, крупных — 30—50 см

В виде трубочек, воронок, ветвящихся трубочек. Вид кустика, прямостоячего или висячего, сильно разветвлённого или неразветвлённого. «Бородатые» лишайники


Накипные
(около 80% всех лишайников)

Вид корочки, тонкой плёнки, разных цветов тесно сросшихся с субстратом


Листоватые

Таллом имеет вид чешуек или достаточно больших пластинок.
Монофильное — вид одной крупной округлой листовидной пластинки (в диаметре 10—20 см).
Полифильное — слоевище из нескольких листовидных пластинок

По отношению к загрязнению воздуха различают следующие типы лишайников:
1) самые чувствительные, исчезающие при первых симптомах загрязнения
2) средне чувствительные
3) выносливые

3. Влияние сернистого газа на лишайники
В последние десятилетия показано, что из компонентов загрязненного воздуха на лишайники самое отрицательное влияние оказывает двуокись серы (SO2). Экспериментально установлено, что это вещество в концентрации 0,03 - 0,1 мг/м3 (30-100 микрограмм/м3) начинает действовать на многие виды лишайников. В хлоропластах клеток водорослей появляются бурые пятна, начинается деградация хлорофилла. Концентрация двуокиси серы в 0,5 мг/м3 губительна для всех видов лишайников, произрастающих в естественных ландшафтах. Однако имеется группа полеотолерантных (выносливых по отношению к загрязнениям) видов, которые могут существовать в довольно загрязненном воздухе.



Глава 2. Организация и методики исследования

1.Общий план организации исследования
1. Во вводной (учебной) части занятия мы познакомились с самими объектами исследования – лишайниками. Хорошо, если в школе или экологическом центре есть коллекция лишайников, но она не заменит знакомства с живыми представителями этих уникальных и красивых организмов. Для ознакомления с основными видами лишайников мы совершили экскурсию в один из богатых ими биотопов.
2. Дальше мы познакомилась с техникой измерений численности лишайников. Для этого на любом стволе, покрытом лишайниками, производятся показательные измерения двумя основными способами – палеткой и мерной лентой. В последствии мы выбрали для своего исследования метод палетки.
3. Самостоятельная исследовательская работа начинается с выбора точек исследования – четырех-пяти площадок, желательно находящихся на одной линии по мере удаления от потенциального источника загрязнения в вашей местности – населенного пункта, промышленного предприятия или автомагистрали. Желательно располагать площадки по линии преобладающих ветров – в ту сторону, куда ветер сносит потенциальные загрязняющие вещества.
Дистанция между площадками зависит от мощности источника загрязнения. Если это большой населенный пункт с промышленными предприятиями и многочисленным автотранспортом, то расстояния между площадками могут быть в пределах 1 км (дальняя площадка будет удалена от города на 5 км). Если это, например, небольшая котельная, работающая на угле, то расстояния между площадками могут быть в пределах 400-800 метров. Если это автотрасса – то 20-100 метров (в зависимости от интенсивности потока автотранспорта).
    Маркировать площадки для целей данного занятия необязательно, однако их выбору стоит уделить большое внимание

2.Коротко о существующих методиках исследования
Методы лихеноиндикации подразделяются на две большие группы - активную лихеноиндикацию и пассивную лихеноиндикацию. Под активной лихеноиндикацией понимают так называемые трансплантационные методы. На них мы остановимся очень кратко, так как речь в дальнейшем пойдет о пассивной лихеноиндикации.
Трансплантационные методы заключаются в том, что лишайники из незагрязненных районов трансплантируются (пересаживаются) в изучаемый район или же участки коры деревьев, покрытые лишайниками, срезаются и перемещаются на столбы или другие сооружения, расположенные в загрязненных районах. Их реакция исследуется путем периодического измерения или фотографирования.
Другой (чисто экспериментальный) подход включает перенос и исследование лишайников в лаборатории, где на них воздействуют различными концентрациями загрязняющих веществ. Одним из первых симптомов поражения лишайников является уменьшение толщины таллома, а также хлороз из-за разрушения хлоропластов. Репродуктивные структуры лишайников изменяются или прекращают развитие. По скорости отмирания лишайников можно судить о мощности загрязнения.
Для трансплантации часто используют лишайники, растущие на засохших ветвях деревьев. При этом ветка из чистого района переносится в исследуемый район и помещается, сохраняя пространственную ориентацию, в условия, максимально близкие по увлажнению и освещенности.
Основным методом пассивной лихеноиндикации является наблюдение за изменениями относительной численности лишайников. Для этого проводят измерения проективного покрытия лишайников на постоянных или переменных пробных площадках и получают средние значения проективного покрытия для исследуемой территории. На других аналогичных площадках или на тех же площадках через определенный промежуток времени также проводят измерения проективного покрытия. По изменению, как общего проективного покрытия, так и отдельных видов можно, используя шкалы чувствительности лишайников и специальные индексы, судить об увеличении или уменьшении загрязнения в пространстве или во времени.
Пробные площадки могут быть как постоянными и использоваться в течение ряда лет, так и переменными, т.е. "одноразовыми"

3. Основные правила организации лихеноиндикационных исследований
С началом использования лишайников в системе мониторинга окружающей среды возникла насущная потребность в разработке жестких стандартов в использовании методик лихеноиндикации.
Причиной является то, что использование лишайников (так же как и любых других живых объектов) в качестве естественных индикаторов, сопряжено с реальной опасностью принять естественные локальные различия в структуре лишайниковых сообществ за различия, вызванные воздействием антропогенного фактора.

   При организации мониторинга методами пассивной лихеноиндикации следует придерживаться следующих основных правил:
1) Предпочтительным является изучение лишайников на постоянных площадках и модельных деревьях в течение длительного времени, а не разовое обследование серии пробных площадок.
2) В любом случае, пробные площадки должны закладываться в гомогенных по составу и возрасту фитоценозах (в идеале - например, в монопородных одновозрастных посадках).
3) Биотические и абиотические условия среды на сравниваемых пробных площадках должны быть по возможности одинаковыми (состав и структура фитоценозов, форма рельефа, увлажнение, освещенность и т.п.).
4) Модельные деревья на пробных площадках должны быть по возможности постоянными, а не случайными.
5) В любом случае, на сравниваемых площадках модельные деревья должны быть приблизительно одновозрастными, без видимых повреждений, принадлежать к одной из основных лесообразующих пород.
6) При использовании переменных пробных площадок (при "одноразовых" исследованиях) их количество должно быть в пределах одного десятка (в зависимости от задачи исследования), а число модельных деревьев на каждой площадке должно измеряться несколькими десятками - для получения большого объема статистически достоверной информации.

4. Выбор пробных площадок и модельных деревьев
Процедура выбора и заложения пробных площадок и модельных деревьев, на которых будут проводиться исследования лишайниковых сообществ, очень важна и, можно даже сказать, является основной при проведении лихеноиндикационных исследований.
Пробная площадка - участок территории (в типичном случае - леса), на котором проводятся лихенологические исследования и в пределах которого производится выбор модельных деревьев.
К процедуре выбора пробных площадок имеется несколько подходов, в зависимости от того, краткосрочным («одноразовым») является исследование, или рассчитанным на много лет.
При выполнении данного задания, когда требуется произвести учеты лишайников на нескольких удаленных друг от друга участках (при исследовании влияния загрязнений какого-либо объекта на окружающую среду - по мере удаления от объекта) - пробные площадки и модельные деревья выбираются произвольно и не маркируются (это так называемые "переменные площадки").
При этом, однако, следует жестко придерживаться двух вышеизложенных правил:
1) структура и состав фитоценозов на удаленных друг от друга пробных площадках должны быть по возможности, схожими (например, сравниваются пробные площадки только в одновозрастных сосновых посадках, или только в старых ельниках, или только в березняках и т.п.)
2) модельные деревья, измеряемые на нескольких удаленных друг
от друга площадках, должны быть обязательно одной породы и по возможности одного возраста.
Если мониторинг планируется долговременным, т.е. в течение нескольких лет (данным заданием не предусмотрено, но рекомендуется при планировании «серьезных» мониторинговых исследований силами школьников) - закладываются постоянные площадки. Часто их можно совмещать со стандартными геоботаническими пробными площадками, или площадками для измерения жизненного состояния лесов
Независимо от того, постоянные или разовые исследования планируются, при заложении площадок следует соблюдать следующие правила:
- избегать придорожных деревьев, так как на их эпипокров влияют другие условия по сравнению с деревьями, растущими далеко от дорог;
- избегать загущенных лесонасаждений с очень низкой освещенностью;
- остерегаться пастбищ и лугов, которые обрабатывались пестицидами или интенсивно удобрялись .
В обоих случаях, как при одноразовом исследовании, так и при планировании многолетних наблюдений, модельные деревья в пределах пробных площадок выбираются произвольно, по случайному принципу, независимо от того, растут на них лишайники обильно или их нет совсем.

5.Техника заложения пробных площадок
В лесу, где планируется проводить измерения, маркируется центр пробной площадки – например,  в землю вбивается кол или помечается краской одно из деревьев. Далее вокруг центра площадки выбираются ближайшие 20 деревьев (не менее 10) одной породы и примерно одного возраста. При этом никаких исключений субъективного порядка (например, данное дерево слишком богато или слишком бедно лишайниками) не допускается. На этих модельных деревьях и проводятся измерения численности лишайников.
В случае одноразового обследования деревья никак не маркируются, а в случае планирования многолетних наблюдений - помечаются долговременными маркерами.
    В качестве маркеров можно использовать металлические (алюминиевые, латунные) пластинки с выбитыми (процарапанными) номерками, которые прибиваются к стволам деревьев маленькими гвоздиками. Их наличие на стволе никак на численность лишайников и общее жизненное состояние дерева не влияют. Маркеры следует размещать на стороне, обращенной к центру пробной площадки, чтобы все помеченные деревья были хорошо видны из одной точки.

6. Методика измерения относительной численности лишайников

Для измерения численности лишайников на деревьях, в частности – их проективного покрытия, пользуются, в основном, двумя техническими приемами - способом «линейных пересечений» и способом «палетки». Оба эти способа дают примерно одинаковые результаты, но с целью унификации результатов при выполнении данного учебного задания мы рекомендуем использовать первый способ – «линейных пересечений».
Способ «палетки» менее точен, хотя и более нагляден и, поэтому, может быть использован в учебных целях, поэтому мы приведем здесь его описание.
   «Способ палетки» является методом непосредственного измерения проективного покрытия лишайников на стволах деревьев, т.е. измерения процентного отношения площади, покрытой лишайниками, к площади, свободной от лишайников. Палетка представляет собой рамку, разделенную на квадраты размером 1 х 1 см.Это может быть сетчатая проволочная рамка или прозрачная пленка. Наружный размер палетки может быть любым - 10 х10, 10 х 20, 10 х 40 см и т.д. С одной стороны, чем больше - тем лучше, с другой - измерение лишайников с помощью больших палеток более трудоемок (но более точен).
Прозрачную палетку легко изготовить самостоятельно из куска целлофановой пленки, расчертив ее перманентным фломастером на квадраты 1 х 1 см. Еще удобнее сделать ее из прозрачной пластиковой бутылки из-под воды (например, двухлитровой), вырезав ножницами кусок и расчертив его на квадраты 1 х 1 см острием ножа или осколком стекла.
Процедура измерений проста - палетку накладывают на ствол дерева и фиксируют кнопками или булавками. Палетка, вырезанная из бутылки, легче закрепляется на стволе дерева, потому что постоянно стремится к округлой форме.
При работе с палеткой на каждом стволе измерения производят четыре раза - с четырех сторон света. Подсчет лишайников на каждом участке ствола производят следующим образом. Сначала считают число квадратов, в которых лишайники занимают на глаз больше половины площади квадрата (а), условно приписывая им покрытие, равное 100 %. Затем подсчитывают число квадратов, в которых лишайники занимают менее половины площади квадрата (b), условно приписывая им покрытие, равное 50 %.
Данные записывают в рабочую таблицу.
Общее проективное покрытие в процентах ® вычисляют по формуле:
R= (100 a +50 b) / С, где С - общее число квадратов палетки (например, при использовании палетки 10 х 10 см с ячейками 1 х 1 см, С = 100).
В целом же, несмотря на свою наглядность и простоту, недостатком этого способа измерений является сложность оценки численности каждого из видов лишайников в отдельности. Так, например, при наличии на обследуемом участке коры дерева нескольких видов лишайников процедура оценки проективного покрытия существенно усложняется - каждый вид приходится считать в отдельности, так, что на обследование одной учетной площадки (даже размером 10 х 10 см) уходит много времени.
Этого недостатка лишен способ "линейных пересечений", менее наглядный и требующий немного более сложных расчетов, но зато более точный и универсальный.
Каким бы способом ни подсчитывались лишайники, все измерения производят на постоянной высоте – примерно 150 см от земли (главное - везде одинаково).Перед началом измерений заготавливают специальные таблицы, в которые вносят основные сведения о месте проведения измерений и собственно результаты подсчетов.
Определение проективного покрытия лишайников способом «линейных пересечений», в отличие от способа «палетки», основано на измерении не площадных, а линейных показателей. Способ заключается в наложении на окружность ствола мерной ленты с фиксированием всех пересечений ее со слоевищами лишайников. В качестве ленты можно использовать простой «портняжный метр» (с миллиметровыми делениями). Измерение лишайников этим способом производится следующим образом.
После выбора модельного дерева исследователь определяет на стволе точку, находящуюся на высоте 150 см от комля с северной стороны (использовать компас).
Затем на ствол накладывается мерная лента с делениями таким образом, чтобы ноль шкалы ленты совпадал с выбранной точкой, а возрастание чисел на шкале соответствовало движению по часовой стрелке (с севера на восток).
После полного оборота вокруг ствола лента закрепляется на стволе булавкой в нулевой точке. Совмещая последнее деление и ноль ленты, определяют длину окружности ствола. Ее при дальнейших расчетах принимают за 100 %.
После этого начинают измерения, двигаясь взглядом по ленте и фиксируя начало и конец каждого пересечения ленты с талломами лишайников (чтобы не сбиться – удобно использовать указатель – карандаш, ручку, спичку и т.п.). Измерения проводятся с точностью до 1 мм.
Удобнее всего вести измерения вдвоем - один отсчитывает расстояния на ленте и диктует, другой записывает значения в полевой дневник (не забывая отметить в нем «общую» информацию о площадке и учетном дереве – см. таблицу).
По данным полевых измерений в домашних условиях производят расчет проективного покрытия лишайников, т.е. определяют отношение покрытой лишайниками части ствола к его общей поверхности. Вначале подсчитывается общая (суммарная) длина (протяженность) талломов лишайников. Затем, зная общую длину окружности ствола и принимая ее за 100%, рассчитывается проективное покрытие лишайников (в %)
Для нашей работы был выбран способ «палетки», потому что он показался нам более удобным, интересным.
 

http://www.forest.ru/blogs/Rodnik

Наша работа по озеленению и сохранению чистоты в окружающей среде: озеленение территории около школы, в самой школе, уборка территории около школы и в рядом расположенном лесу, оформление наглядных стендов с призывами к сохранению природы, уборка рек от мусора.
e9bd757a7455cb3a6e5311bae050fac3.png620ada10c9b847623eaaca34b372dab7.png8d4bcbcf49498691291ef8a46076e78c.pnged728fa61dcf01a49cd5c85e4c11d654.png00945a052b22cd056ebcb5953de15e2c.pnge8ef758564b3524636c88f280d8d21b9.jpgd637a67fea0dc052b5d27ed40a596409.png48633b0c71af0b9eae43ac9d24178336.png669a471088424781ed5f12126588299b.png9305468e0e80649e89af465281403845.pngea149d8d313901c8d01035d8121d4ed8.png9fb7ed50f5c10c674202087bca376f67.pngfe4d4d9c31748a49f28955713210f657.pngf1518f39ec14bf968f2875ed74e2c844.png649e017bcd0a3db7a45f79943c8f6973.png2d02f9fd25d4b8989cc63e654b39012d.png6f765bd29beaff5041047b8818f885e7.pnge0a202709354dfa6354c9dcc2d757968.png1e5e6d1c8907a434e896cd58b2d6defc.png1b8204babe75eeba35bc11a5597ef1c8.pngf9f47d94dddb0f1ba428886cd2ab3278.png

Облако тегов

  • Архив

    «   Октябрь 2017   »
    Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
                1
    2 3 4 5 6 7 8
    9 10 11 12 13 14 15
    16 17 18 19 20 21 22
    23 24 25 26 27 28 29
    30 31