Geum.ru

Исследовательская работа: «Лишайники – индикаторы чистоты атмосферы»

Вид материалаИсследовательская работа
Подобный материал:
Исследовательская работа: «Лишайники – индикаторы чистоты атмосферы»

Автор: Чупракова Ирина, 1996 года рождения, МОУ СОШ с. Старая Каменка Пензенского района Пензенской области.

Село Старая Каменка находится на расстоянии 20 км от города Пензы. На территории села располагается Ардымский спиртзавод. Также действуют 16 котельных, которые отапливают все учреждения и жилые дома жителей села. В связи с этим я предположила, что воздух, которым дышит население, не может быть абсолютно чистым. Так как лишайники являются индикаторами чистоты воздуха, то я решила провести исследовательскую работу по изучению экологической обстановки в селе, используя в качестве объекта изучения лишайники.

Задачи: перед началом исследовательской работы изучить материал о лишайниках, методиках проведения исследовательской работы; наметить маршрут; в различных местах учетов определить обилие и покрытие эпифитных лишайников, учитывать только кустистые и листоватые формы; взять пробы; в ходе лабораторной работы определить видовой состав лишайников; установить лишайниковые зоны на территории села, показать их на карте-схеме, сравнить полученные результаты с результатами прошлых лет.

Цель: на основании полученных в ходе исследовательской работы результатов, сделать вывод о чистоте воздуха на территории села.

Лишайники неприхотливы и заселяют почти все экологические области на земном шаре. Вместе с тем подавляющее большинство видов этих низших растений не выдерживает натиска людей на окружающую среду. Непосредственное влияние на лишайники оказывают освещенность, температура, физические и химические свойства субстрата и особенно состав воздуха. В чем причина повышенной чувствительности этих организмов к составу атмосферы? У лишайников отсутствует непроницаемая кутикула и газообмен происходит свободно через всю поверхность. Также всей поверхностью лишайники впитывают дождевую воду, где концентрируется много токсичных газов. Эти организмы сохраняют способность к росту при температуре чуть ниже 0ºС. Наиболее опасны для лишайников загрязнители воздушного бассейна – окислы азота, угарный газ, соединения фтора. В последнее время показано, что самое негативное воздействие на них оказывают соединения серы, особенно сернистый газ, который уже в концентрации 0, 08 – 0, 1% мг/м3 угнетает большинство лишайников, а в концентрации 0, 5мг/м3 губителен практически для всех видов. Загрязнители воздуха нарушают пигментную систему фотосинтеза, окисляя хлорофилл, разрушающийся уже при рН 3,2 –3,4, и нарушая процесс транспорта органических веществ.

В середине 19 века финский ученый В. Нюландер обратил внимание на видовую бедность лишайниковой флоры в индустриальных районах большого города по сравнению с сельскохозяйственными окраинами. Было установлено, что при повышении уровня загрязненности воздуха первыми исчезают кустистые формы лишайников, затем листоватые и, наконец, наиболее устойчивые – накипные.

На основании исследований выделены зоны лишайников, которые позволяют судить о степени загрязненности атмосферного воздуха: лишайниковая пустыня – полное отсутствие лишайников; зона соревнования – лишайниковая флора бедна; нормальная зона – встречаются многие виды лишайников.

Опираясь на эти данные, я попыталась проследить зависимость видового разнообразия эпифитных (произрастающих на растениях) лишайников от степени загрязненности атмосферы и определить границы лишайниковых зон.

Для проведения исследовательской работы мною использована методика лихенолога В.В.Горшкова. Для работы необходимо иметь: отрывной блокнот для этикеток; пакеты для сбора проб; рулетку; шагомер; компас; квадрат-сетку; карту-схему района наблюдений; скальпель. Наметила маршрут. Выбрала площадки 5Χ5 м с наиболее характерной растительностью; нанесла их на карту-схему точками. Это места учетов. В пределах каждой площадки провела учеты и взяла пробы. Пользуясь квадрат-сеткой определяла покрытие лишайников-эпифитов на коре дерева. Покрытие рассчитывала в процентах от площади квадрат-сетки. Измеряла диаметр ствола, удаленность квадрат-сетки от почвы. Экспозицию определяла компасом. Наблюдения проводила в ноябре 2010 года во влажную погоду, когда лишайники имеют наибольший объем. Пробы брала скальпелем вместе с тонким слоем субстрата. Каждому лишайнику присвоила номер. Для определения видов лишайников использовала определители и химический реактив КОН 10%.

Обилие для каждого вида определяла визуально по пятибальной шкале: 5 баллов - слоевища встречаются в большом количестве и обильно; 4- обильно; 3- в небольшом количестве; 2 - в очень малом количестве; 1 - единично.

Покрытие рассчитывала в процентах от площади квадрат-сетки. Обилие и покрытие лишайников – важнейшие показатели благоприятности среды.

Исследования 2010 года – это седьмой год работы по изучению эпифитных лишайников на территории села.

Основные результаты исследований:

1. Было определено 8 видов лишайников, относящихся к 5 родам: ксантория настенная-Xanthoria parietina, цетрария сосновая-Cetraria pinastri, гипогимния вздутая-Hypogimnia physodes, пармелия бороздчатая-Parmelia sulcata, пармелия козлиная-Parmelia caperata, фисция звездчатая-Physcia sttellaris, фисция серая-Physcia grisea, фисция припудренная-Physcia pulverulenta.

2. На карту-схему обследованной местности нанесены места учетов (пришкольная территория, школьный дендрарий, Улица Газопроводская, парк, спиртзавод, северная окраина села) и установлены зоны лишайников. Выделены две лишайниковые зоны: зона соревнований (спиртзавод) и нормальная зона (пришкольная территория, школьный дендрарий, улица Газопроводская, парк, северная окраина села). Из всех перечисленных выше родов лишайников на территории спиртзавода присутствуют фисции. Спиртзавод был построен еще в 19 веке. Были периоды, когда он не функционировал. Начиная с 1961 года завод работал бесперебойно до декабря 2005 года. Через три года после остановки завода на деревьях появились пармелии и ксантори (процент покрытия 2 – 4).

3. Важным является преобладающее в данной местности направление ветров, несущих губительные газы и пыль. Преобладающие ветра на территории села юго-западного направления. Эта сторона стволов деревьев населена лишайниками в меньшей степени. 4. Кустистые формы лишайников в точках учета не были обнаружены. Для сравнения я также провела наблюдение в лесу, находящемся на расстоянии около 2 км от села в южном направлении. Расположен он на северном склоне холма. Здесь я отметила больший процент покрытия стволов деревьев эпифитными лишайниками. На нескольких стволах сосен обнаружила «бороды» кустистого лишайника уснеи.

Выводы:

1. По моим данным самыми чувствительными к загрязнению воздуха оказались цетрария сосновая (процент покрытия – 3-12), гипогимния вздутая (процент покрытия – 2-15); менее чувствительными – ксантория настенная (процент покрытия – 25-100) и пармелии (процент покрытия – 15-45); самыми устойчивыми к загрязнению – фисции (процент покрытия – 50-100).

2. Наибольшее распространение имеют лишайники родов Physcia, Parmelia, Xanthoria.

3. Процент покрытия лишайниками разных видов стволов деревьев за семь лет исследований варьировал незначительно.

4. 85% территории села являются нормальной зоной, что свидетельствует о достаточно благоприятной экологической обстановке.