Методика изучения степени загрязнения окружающей среды по лишайникам
СОДЕРЖАНИЕ: Лишайники как организмы с чувствительностью к загрязнителям окружающей среды. Их внешнее строение и влияние загрязнение на их состояние. Проведение лихеноиндиакациального исследования и расчёт средних баллов встречаемости и покрытия лишайников.XV городская открытая конференция учащихся
«Интеллектуалы XXI века»
Номинация: «Первые шаги в науку»
Направление «Естественные науки (Экология)»
Тема: Методика изучения степени загрязнения окружающей среды по лишайникам
Исполнитель: Багрова Е.В.
Ученица 7А класса МОУ СОШ №69
Адрес: улица Джангильдина 10 кв.105
Телефон: 643062
Руководитель: Рагулина Т.Ф.
Учитель экологии МОУ СОШ № 69
Высшая квалификационная категория.
«Почётный работник общего образования Р.Ф.»
г. Оренбург 2008
Содержание
Введение, Цель, Задачи, практическая значимость
1. Теоретическая часть
1.1 Внешние строение лишайников
1.2 Влияния загрязнения на состояние лишайников
2. Исследовательская часть
Заключение, вывод
Список литературы
Приложение
Введение
Лишайники – это широко распространенные организмы с достаточно высокой выносливостью к климатическим факторам и с чувствительностью к загрязнителям окружающей среды.
А так же лишайники – это одна из наименее изученных групп низших растений на территории Оренбургской области. Тем не менее в условиях экологического кризиса эти растения могут оказать неоценимую услугу, как показатели загрязнения окружающей среды.
Цель работы: Собрать необходимый материал по данному вопросу в спец. литературе и выяснить загрязнённость атмосферы по встречаемости лишайников, оценить чистоту воздуха в конкретном месте.
Задача: 1.Собрать коллекцию лишайников
2. Апробировать метод пересадки лишайников на территории школы.
Новизна работы заключается в том, что в нашей школе № 69 исследованием по лишайникам никто не занимался, и занятия в научном обществе школы № 69 убедили меня в том, что немало интересного и полезного можно узнать о загрязнении воздуха, изучая лишайники.
Практическая значимость: заключается в том, что данное исследование может быть применено на уроках экологии и на конференции, мне кажется, что всем будет интересно знать, каким воздухом мы дышим.
1. Теоретическая часть
1.1 Внешнее строение лишайников
Вегетативное тело лишайника – таллом, или слоевище. По внешнему виду различают три типа талломов лишайников: накипные, листоватые и кустистые. Слоевище накипного лишайника представляет собой корочку, прочно сросшуюся с субстратом – корой дерева, древесной, поверхностью камней. Его невозможно отделить от субстрата без поведения.
Листоватые лишайники имеют вид чешуек или пластинок, прикреплённых к субстрату с помощью пучков грибных нитей (гриф) – ризин или отдельных тонких гриф – ризоидов. Лишь у немногих лишайников таллом срастается с субстратом только в одном месте с помощью мощного пучка грибных гриф, называемого гомфом.
У кустистых лишайников таллом состоит из ветвей или более толстых, чаще ветвящихся стволиков. Кустистый лишайник соединяется с субстратом гомфом, растёт вертикально или свисает вниз.
1.2 Влияние загрязнение на состояние лишайников
Лишайники способны долгое время пребывать в сухом, почти обезвоженном состоянии, когда их влажность составляет от 2% до 10% сухой массы. При этом они не погибают, а лишь приостанавливают все жизненные процессы до первого увлажнения. Погрузившись в такой «анабиоз», лишайники могут выдержать сильное солнечное облучение, сильное нагревание и охлаждение.
В связи с тем, что лишайники поглощают воду всей поверхностью тела в основном из атмосферных осадков и отчасти из водяных паров, влажность слоевищ непостоянна и зависит от влажности окружающей среды. Таким образом, поступление воды в лишайники происходит, в отличие от высших растений, по физическим, а не по физиологическим законам. Недаром слоевище лишайников сравнивают с фильтрованной бумагой.
Минеральные вещества в виде водных растворов поступают в слоевище лишайника из почвы, горных пород, коры деревьев. Однако гораздо большее количество химических элементов лишайники получают из атмосферы с осадками и пылью. Поглощение элементов из дождевой воды идёт очень быстро и сопровождается их концентрированием. При повышений концентрации соединений металлов в воздухе резко возрастает их содержание в слоевищах лишайников, причём в накопление металлов они далеко опережают сосудистые растения. В лесу, где осадки сквозь кроны деревьев и стекают со стволов, лишайники гораздо богаче минеральными и органическими веществами, чем в открытых местах. Особенно много органических и минеральных веществ попадает в тело эпифитных лишайников, растущих на стволах деревьев. Эти растения используются для наблюдений за распространением в атмосфере более 30 элементов: лития, натрия, калия, магния, кальция, стронция, алюминия, титана, ванадия, хрома, марганца, железа, никеля, меди, цинка, галлия, кадмия, свинца, ртути, иттрия, урана, фтора, йода, серы, мышьяка, селена и др.
Состав минеральных элементов в лишайниковом слоевище определяют классическим методом сжигания, образующаяся зола подвергается химическому анализу того или иного элемента.
Многочисленные исследования в районах промышленных объектов, на заводских и прилагающих к ним территориях показывают прямую зависимость между загрязнением атмосферы и сокращением численности определённых видов лишайников. Особая чувствительность лишайников объясняется тем, что они не могут выделять в среду поглощенные токсические вещества, которые вызывают физиологические и морфологические изменения.
По мере приближения к источнику загрязнению становится толстым, компактным почти совсем утрачивают плодовые тела, обильно покрываются соредиями. Дальнейшее загрязнение атмосферы приводит к тому, что лопасти лишайников окрашиваются в беловатый, коричневатый или фиолетовый цвет, их талломы сморщиваются и растения погибает. Изучение лишайниковой флорой в населённых пунктах и вблизи крупных промышленных объектов показывает, что состояние окружающей среды оказывает существенное влияние на развитие лишайников. По их видовому составу и встречаемости можно судить о степени загрязнении воздуха.
Наиболее сильно лишайники реагируют на диоксид серы. Концентрация диоксида серы 0,5 мг/м3 губительная для всех лишайников. На территориях, где средняя концентрация SO2 превышает 0,3 мг/м3 , лишайники практически отсутствуют. В районах со средними диоксида серы от 0,3 до 0,05 мг/м3 по мере удаления от источника загрязнения сначала появляются накипные лишайники, затем листовые. При концентрации менее 0,05 мг/м3 появляются кустистые лишайники и некоторые листоватые. На городской территории выделяют три уровня зоны лишайников (см. приложения 1).
Таким образом, методы оценки загрязнённости атмосферы по встречаемости лишайников основаны на следующих закономерностях.
1. Чем сильнее загрязнён воздух города, тем меньше встречается в нём видов лишайника.
2. Чем сильнее загрязнён воздух, тем меньшую площадь покрывают лишайники на стволах деревьев.
3. При повышении загрязненности воздуха исчезают первыми кустистые лишайники, за ними – листоватые, последние исчезает накипные.
На основании этих закономерностей можно количественно оценить чистоту воздуха, в конкретном месте микрорайона школы № 69.
2. Исследовательская часть
Нами было проведено лихеноиндиакациальное исследование в сентябре 2008 года, в качестве субстрата использовались деревья: липа мелколистная по улице Просторная, карагач и тополь на территории школы № 69, для этого мы посчитали количество деревьев по улице Просторная липы – 16, карагачей – 28, тополь – 19, покрытых лишайниками деревьев. В ходе проведения исследования нами отмечались эти деревья, растущие по обе стороны улицы, каждое третье дерево, к дереву прикладывали рамку, размером 10C10 см, разделённую тонкими проволочками на квадратики по 1 см2 . Отмечено, что в основном встречаются фисции – 50%, леканора – 30%, ксантории – 12% и Уснея – 3%, жизнеспособность каждого образа хорошая, слоевище здорово.
Нами проведён расчёт средних баллов встречаемости и покрытия лишайников, расчёт по формуле:
Степень покрытия 40 % или 3 балла
Заключение, вывод
Оценка чистоты воздуха показала, что 13 микрорайон находится в «Зоне нормальной жизнедеятельности» (максимальное видовое разнообразие; встречаются, в том числе и кустистые виды) это объясняется тем, что наш микрорайон – это периферийный города Оренбурга, где концентрация диоксида серы менее 0,05 мг/м3 .
В ходе работы была собрана большая коллекция лишайников, которая после окончания работы будет передана в школьный музей школы № 69. Изучена методика проведения лихеноиндикационные исследования в своём микрорайоне, весной мною будет апробирован метод пересадки лишайников из ближайшей лесопосадки (Еловки) на территории школы, для продолжения экомониторинга. Выступление на конференции перед ребятами пробудили у них большой интерес, и я думаю, что весной у меня появятся помощники, так как эта работа действительно очень интересна и полезна.
Список литературы
1. Т.Я. Амихмина «Школьный экологический мониторинг» издательство Агар. 1999 г стр. 96-113
Приложение
Встречаемость лишайников в разных частях города в зависимости от среднего количества диоксида серы в воздухе
| Зоны лишайников | Район города | Концентрация диоксида серы |
«Лишайниковая пустыня» (лишайники практически отсутствуют) |
Центр города и промышленные районы с сильно загрязнённым воздухом | Свыше 0,3 мг/м3 |
| « Зона угнетения » (флора бедная – фисции, леканоры, ксантории) | Районы города со средней загрязнённостью | 0,05 – 0,3 мг/м3 |
| « Зона нормальной жизнедеятельности» (максимальное видовое разнообразие; встречаются, в том числе и кустистые виды) | Периферийные районы и пригороды | Менее 0,05 мг/м3 |
Тезисы
Направление «Естественные науки (Экология)»
Тема: методика изучения степени загрязнения окружающей среды по лишайникам
Исполнитель: Багрова Е.В. ученица 7А класса МОУ СОШ №69
Руководитель: Рагулина Т.Ф. (учитель экологии)
Введение: лишайники – это широко распространенные организмы с достаточно высокой выносливостью к климатическим факторам и с чувствительностью к загрязнителям окружающей среды.
Цель работы: Собрать необходимый материал по данному вопросу в спец. литературе и выяснить загрязнённость атмосферы по встречаемости лишайников, оценить чистоту воздуха в конкретном месте.
Задача: 1.Собрать коллекцию лишайников
2. Апробировать метод пересадки лишайников на территории школы.
Нами было проведено лихеноиндиакациальное исследование в сентябре 2008 года. Оценка чистоты воздуха показала, что 13 микрорайон находится в «Зоне нормальной жизнедеятельности » (максимальное видовое разнообразие; встречаются, в том числе и кустистые виды) это объясняется тем, что наш микрорайон – это периферийный города Оренбурга, где концентрация диоксида серы менее 0,05 мг/м3
Заявка
На участие в XV городской открытой конференции учащихся
Номинация: «Первые шаги в науку» от школы № 69.
Телефон (школы) 622244
Автор (Ф.И.О) Багрова Екатерина Васильевна
Школа № 69 класс 7а
Домашний адрес: улица Джангильдина 10 кв. 105 телефон 643062
Тема: Методика изучения степени загрязнения окружающей среды по лишайникам
Направление «Естественные науки (Экология)»
Учреждение не базе, которого выполнялась исследовательская работа МОУ «СОШ № 69»
Школьный учитель (Ф.И.О.) Рагулина Татьяна Федоровна учитель экологии МОУ СОШ № 69