Исследовательская работа «Определение загрязнения воздуха на территории школы по видовому разнообразию и формам лишайников»

Вид материала

Исследовательская работа

Содержание Влияние экологических факторов на распределение и рост лишайников Влияние света Влияние влажности Влияние температуры Влияние субстрата Влияние биотических факторов Влияние антропических факторов Анатомия и физиология лишайников Методика исследования Результаты исследования

Подобный материал:

• «Определение степени загрязнения воздуха по видовому составу и по внутреннему строению, 142.55kb.
• Научно-исследовательская работа по химии «Определение степени загрязнения воздуха ионами, 124.9kb.
• Краткий обзор отчёта по оценке загрязнения атмосферного воздуха на территории города, 35.67kb.
• Лишайникового покрова Методы исследования > Исследовательская работа 16 > Анализ чистоты, 299.2kb.
• Иза — комплексный индекс загрязнения атмосферы, учитывающий несколько примесей. Величина, 534.98kb.
• С 1992 г ежегодно в приоритетных списках городов с наибольшим уровнем загрязнения воздуха, 721.7kb.
• Лабораторная работа определение влажности воздуха психрометром ассмана. Принадлежности:, 39.85kb.
• Муниципальное общеобразовательное учреждение, 143.4kb.
• Наибольший вклад в загрязнение городского воздуха вносит автотранспорт как городской,, 93.13kb.
• Занимающие около 1/5 части Пермской области, являются уникальными экосистемами по видовому, 153.35kb.

Муниципальное общеобразовательное учреждение

Чертолинская средняя общеобразовательная школа

Ржевского района Тверской области


Исследовательская работа

«Определение загрязнения воздуха на территории школы

по видовому разнообразию и формам лишайников».


Работу выполнил ученик 6 класса

МОУ Чертолинской сш

Ржевского района Тверской области

Яковлев Максим


Февраль, 2011 г.


Цель исследовательской работы:

1. Изучить виды и формы лишайников на территории школьного парка.
   
2. Сделать фотографии найденных видов лишайников.
   

Задачи исследовательской работы:

1. Изучить литературу о строении и экологических группах лишайников.
   
2. Выяснить особенности процессов жизнедеятельности
   
3. Изучить основные формы и виды нашей местности.
   
4. Выявить закономерности в распространении лишайников.
   

Методы исследования:

1. Изучение литературы и информационных источников.
   
2. Экскурсия в природу.
   
3. Фотографирование видов лишайников.
   
4. Гербаризация собранного материала.
   
5. Определение форм и видов лишайников.
   

Гипотеза исследования:


Возможно, по формам и видам лишайников, определить загрязнение воздуха на территории школы?


Содержание исследовательской работы

1. Актуальность выбранной темы
   

2. Влияние экологических факторов на распространение лишайников.
   

3. Методика проведения исследования.
   

4. Результаты исследования. Выводы.
   

Введение.


Лишайники – это живые организмы, состоящие из двух тесно связанных между собой организмов: гетеротрофного гриба и автотрофной водоросли. Их взаимоотношения достаточно сложны и определяются как симбиоз.

За последние годы исследования в области лихенологии значительно расширились. Это связано как с необходимостью всестороннего познания растительного мира, так и со специфическими особенностями лишайников, изучение которых, с одной стороны, способствует решению ряда научных теоретических проблем, а с другой – дает возможность их широкого использования в сельском хозяйстве, парфюмерной промышленности, медицине, а также при разработке лихеноиндикационных методов изучения состояния атмосферных загрязнений.

Лишайники являются постоянными компонентами растительных сообществ и играют в них значительную роль. Лишайники усложняют структуру фитоценозов, повышают эффективность использования солнечной энергии, влияют на круговорот веществ.

Влияние экологических факторов на распределение и рост лишайников

Лишайники отличаются удивительной устойчивостью к влиянию внешних факторов. Они способны расти в самых разнообразных условиях освещения и влажности, легко переносить длительные периоды без воды, резкие колебания температуры, воздействие как высокой, так и низкой температуры. Это – одни из самых неприхотливых к почве растений, они первыми поселяются на голых бесплодных скалах. Они по – разному взаимодействуют с биотическими факторами, не редко вступая в жесткую борьбу за существование.

Влияние света

Свет для лишайников необходим, как для всех фотосинтезирующих организмов. Отсутствие света или недостаточная его интенсивность препятствует их развитию. Хотя среди лишайников и встречаются тенелюбивые виды, все же большинство из них относится к светолюбам. Обычно в очень тенистых лесах, особенно в густых еловых или буковых, где под кронами деревьев царит полумрак, лишайников очень мало. И, наоборот, в светлых сосновых лесах лишайники развиваются в изобилии, образуя на почве сплошные ковры. Во влажных тенистых местообитаниях, куда проникает лишь небольшое количество света, как правило, развиваются накипные лишайники с порошковидными слоевищами.

Свет оказывает решающее влияние и на жизнеспособность большинства лишайников. Избыток света не препятствует развитию лишайников, а вызывает лишь некоторые морфологические изменения. У кустистых лишайников при ярком освещении появляются формы с более узкими лопастями, и развивается более толстая, темно – окрашенная кора с высокой концентрацией пигментов и окрашенных лишайниковых веществ. И все же у различных видов потребность в свете неодинаковая. Это можно хорошо наблюдать на одном и том же стволе дерева: лишайники, растущие на нижней его части, приспособлены к малой интенсивности освещения, выше на стволе дерева развиваются другие виды. От освещенности зависит цвет талломов лишайников, но совершенно очевидно, что на расселение лишайников оказывают влияние не только условия освещенности, но и влажность.

Влияние влажности

Влажность является вторым очень важным фактором распределения лишайников по местообитаниям. Хотя лишайники относят к числу наиболее засухоустойчивых растений, способных переносить без воды очень длительные периоды и выдерживать такое низкое содержание воды в слоевищах, при котором большинство растений погибает, влага все – таки необходима для их развития. Это объясняется тем, что процессы фотосинтеза и дыхания происходят лишь во влажных слоевищах. Лишайники черпают влагу из разных источников – из дождевой воды, утренней и вечерней росы, талого снега, туманов, влажного воздуха. Способность использовать влагу воздуха – очень важная способность лишайников, в этом они значительно превосходят высшие растения.

Благодаря различной потребности лишайников в воде фактор влажности является одним из основных, определяющих распределение лишайников по различным местообитаниям. Он играет даже большую роль, чем освещенность.

Влияние температуры

Температура в жизни лишайников не играет той роли, какую играют другие климатические факторы. Лишайники проявляют удивительную устойчивость к воздействию как очень высокой, так и низкой температуры и относятся к одним из самых тепло – и холодоустойчивых растений. Температурный фактор никогда не выступает как лимитирующий в развитии лишайников. В условиях пустынь, например, лишайники легко переносят ежедневное нагревание до + 50^о, + 60^о С, в то время как в полярных районах в течение длинной зимы они прекрасно себя чувствуют при температуре – 40^о, - 50^о С и даже ниже.

И все же лишайники не безразличны к влиянию температурного фактора: они способны фотосинтезировать только при определенной температуре окружающей среды. Оптимум фотосинтеза у лишайников умеренной зоны находится в пределах от +10^о до + 25^о С, а температурный минимум – между -7^о и – 13^о С.

Влияние субстрата

Медленный рост слоевища не дает возможности лишайникам в более или менее благоприятных местообитаниях конкурировать с быстро растущими цветковыми растениями или мхами. Поэтому обычно лишайники заселяют такие экологические ниши, где условия существования слишком суровы для других растений. Так, они обладают удивительной способностью расти на самых разных субстратах: каменистых породах (известняках, гранитах, гнейсах, кварцах и др.), почве, коре деревьев, на хвое, листьях вечнозеленых растений, на мхах, гниющей древесине, на гниющих растительных остатках. Лишайники поселяются также на стекле, костях, коже, железе, тряпках и других предметах, при этом важно лишь одно – чтобы эти предметы пролежали неподвижно довольно длительное время.

Хотя среди лишайников и встречаются такие, которые способны расти на самых разных субстратах, все же большинство видов обладают избирательной способностью и поселяются на немногих или даже только на одном определенном субстрате.

По отношению к субстрату и другим условиям местообитания среди лишайников различают несколько основных крупных экологических групп: эпилитные лишайники – живущие на поверхности горных пород, эпифитные – растущие на коре деревьев и кустарников, эпиксильные – обитающие на гниющей древесине, эпигейные – растущие на поверхности почвы, эпифильные- развивающиеся на хвое и листьях вечнозеленых растений, эпибриофитные – обитающие на дерновинках мхов, и другие.

Видовой состав лишайниковых группировок зависит не только от вида дерева, но и от его возраста. В данном случае особенно сильно проявляется влияние физических свойств коры. Так, например, на молодых деревьях лиственных пород, имеющих гладкую тонкую кору, обычно развиваются накипные лишайники. С возрастом свойства коры меняются: она становится грубее, на ней появляются трещины и шероховатости. Меняется и состав живущих на ней лишайников. На такой коре поселяются уже листоватые и кустистые лишайники (виды пармелии, эвернии, рамалины), а из накипных – многочисленные виды леканор, лецидей и др.

Кроме того, состав эпифитных синузий лишайников на одном и том же стволе дерева различен в зависимости от высоты над землей; в этом случае на распределение лишайников оказывают влияние не только физические особенности коры, но и экологические факторы – освещенность, влажность и некоторые другие.

Однако, несмотря на тесную зависимость, существующую между лишайником и субстратом, на котором они поселяются, до сих пор с достоверностью еще не известно, используют лишайники субстрат только как место прикрепления или они извлекают из него некоторые питательные вещества, необходимые для их жизнедеятельности. С одной стороны, способность лишайников расти на субстратах, бедных питательными веществами, дает основание считать, что они используют субстрат лишь как место прикрепления. Однако, с другой стороны, избирательная способность, проявляемая лишайниками при расселении, строгая приуроченность большинства из них к определенному субстрату, зависимость видового состава лишайниковой растительности не только от физических, но и от химических свойств субстрата невольно наводят на мысль, что лишайники используют субстрат и как дополнительный источник питания.

Влияние биотических факторов

Помимо особенностей субстрата и климатических факторов, на лишайники в природе оказывают воздействие и так называемые биотические факторы: взаимоотношения между самими лишайниками, между лишайниками и другими растениями, между лишайниками и животными.

Изучение взаимоотношений между компонентами в лишайниковых синузиях показало, что внутри этих группировок существуют явления как межвидовой, так и внутривидовой конкуренции. На любом из субстратов лишайники, разрастаясь, ведут между собой борьбу за пространство и свет, которая сводится к механическому давлению друг на друга, нарастанию одного слоевища на другое, подрыву одного слоевища другим, воздействию химическими выделениями. По отношению к другим растениям лишайники являются слабоконкурентными организмами из – за своего медленного роста. При контакте с мохообразными и цветковыми растениями лишайники редко одерживают победу в борьбе за пространство, чаще бывает на оборот:

Влияние антропических факторов

Одним из факторов, воздействующих на лишайники, является атмосферное загрязнение.

Причинами высокой чувствительности лишайников к загрязняющим компонентам атмосферы является:

• отсутствие способности избавляться от пораженных ядовитыми веществами частей таллома;
  
• большинство токсичных газов концентрируется в дождевой воде, а лишайники впитывают ее всей поверхностью таллома;
  
• газообмен у лишайников происходит свободно через всю поверхность (вследствие отсутствия кутикулы).
  

Наиболее чувствительными к загрязнению являются кустистые лишайники, затем, листоватые и в меньшей степени накипные.

Анатомия и физиология лишайников

Вегетативное тело лишайника – таллом, или слоевище. По внешнему виду различают три типа талломов лишайников: накипные, листовые и кустистые. Слоевище накипного лишайника представляет собой корочку, прочно сросшуюся с субстратом – корой дерева, древесиной, поверхностью камней.

Листовые лишайники имеют вид чешуек или пластинок, прикрепленных к субстрату с помощью пучков грибных нитей (гиф) – ризин или отдельных тонких гиф – ризоидов. Лишь у немногих лишайников таллом срастается с субстратом только в одном месте с помощью мощного пучка грибных гиф, называемого гомфом.

У кустистых лишайников таллом состоит из ветвей или более толстых, чаще ветвящихся стволиков. Кустистый лишайник соединяется с субстратом гомфом и растет вертикально или свисает вниз


Методика исследования:


На территории школьного парка проводили визуальное исследование форм и видов эпифитных лишайников. Были исследованы различные виды деревьев (береза, липа, дуб, ель, тополь), собран гербарный материал, встретившиеся виды и формы лишайников были сфотографированы. Используя рисунки в учебнике, дополнительный информационный материал определили формы и виды собранных лишайников.


Результаты исследования:


В результате исследования территории школьного парка по расселению эпифитных лишайников было отмечено, что на деревьях произрастают листоватые лишайники, такие как пармелия бороздчатая, ксантория настенная, гипогимния вздутая. Больше всего встретился вид пармелии бороздчатой на липах, березах. Некоторые деревья были очень сильно покрыты разросшимся сплошным ковром лишайником - пармелией бороздчатой, которая имеет темно-серую окраску. На коре тополя разрослась ксантория настенная, на некоторых деревьях, молодые ветви в верхней части кроны были очень сильно покрыты лишайником. Создается впечатление, что ветви пожелтели от ксантории настенной. На березе и липе встретились единичные экземпляры кустистого лишайника. Ксантория настенная также была замечена на бетонном столбе.


Выводы:

Из научной литературы известно, что к самым чувствительным видам по загрязнению воздуха относятся: уснея хохлатая, цетрария сизая, род пармелия.

К среднечувствительным, более выносливым по отношению к загрязнению относятся: род кладония.

Самыми выносливыми к загрязнению воздуха являютя: ксантория настенная, род фисция и леканора.

Из трех типов форм лишайников накипных, листоватых и кустистых, самыми чувствительными к загрязнению воздуха являются кустистые формы, среднечувствительные листоватые, выносливые накипные.

Иэ исследования многообразия форм и видов лишайников, произрастающих на деревьях школьного парка можно сделать вывод, что воздух около школы чистый и не содержит вредных примесей мешающих развиваться листоватому лишайнику из рода пармелия.


Список использованной литературы

1. Книга природы. Ю.Дмитриев, Москва «детская литература» 1990 г.
   
2. Красная Книга Тверской области, А.С.Сорокин, Вече Твери АНТЭК, 2002 г.
   
3. Книга для чтения по ботанике, Д.И.Трайтак, Москва «Просвещение», 1985 г.
   
4. Мир растений, Серия «Эрудит», Москва, ООО «ТД «Издательство Мир книги», 2006 г.
   
5. Учебник по биологии, И.Н.Пономарева, Москва Издательский центр «Вентана-Граф», 2010 г.
   
6. Интернет-ресурсы.