Программа для молодежи и школьников «шаг в будущее»
| Вид материала | Программа |
- Программа для молодёжи и школьников «шаг в будущее», 263.02kb.
- Российской научно-социальной программы для молодежи и школьников «Шаг в будущее» общие, 219.31kb.
- Программа для молодежи и школьников «Шаг в будущее» Методическое пособие по подготовке, 1916.43kb.
- Российская научно-социальная программа для молодежи и школьников «Шаг в будущее», 739.07kb.
- Программа для молодежи и школьников «шаг в будущее», 176.69kb.
- Программа для молодежи и школьников «шаг в будущее», 166.21kb.
- Программа молодежи и школьников «Шаг в будущее» Секция математика, 109.86kb.
- Рекомендация на конференцию, 294.1kb.
- Положение о проведении VI городской научной конференции молодых исследователей в рамках, 358.53kb.
- Н. Э. Баумана на XX юбилейном Всероссийском форуме научной молодёжи «Шаг в будущее»:, 11.77kb.
«Оценка состояния хвои сосны обыкновенной и определение степени влияния антропогенного фактора на них»
ЦЕЛЬ:
Выяснить влияние загрязнения воздуха в селе Борки на изменение морфологических признаков сосны обыкновенной.
Оборудование: пакеты для хвоинок.
- Работа проводилась на территории МО Борковского сельсовета.
- Исторический анализ развития села изучался по архивным справкам, а также опроса жителей –старожилов.
- Урбанизация экосистемы изучалась визуально, а также использовалась карта – схема территории.
- При изучении природных ресурсов использовалась информация, полученная от преподавателя биологии и географии, а также собственные исследования.
- Состояние атмосферы определялось с помощью биоиндикатора – сосна обыкновенная.
Роль атмосферы в природных процессах очень важна. Чистый воздух необходим для жизни человека, других животных и для растений. Последнее время очень многие говорят о загрязнении воздуха, ведь это отражается, прежде всего, на нашем здоровье. Но как исследовать состояние воздуха?
Загрязнение окружающей среды является острой экологической проблемой. Воздействие токсикантов приводит к значительному ухудшению состояния, и даже гибели лесов на обширных территориях. Поэтому актуальной задачей является поиск объективных и достаточно простых в исполнении методов ранней диагностики техногенного загрязнения природной среды.
Выбор представителей семейства сосновых в качестве объекта исследований обусловлен их широкой распространенностью, хозяйственной значимостью и возможностью круглогодичного использования.
Представленная работа основана на биоиндикационных исследованиях загрязнения атмосферы с помощью хвойных деревьев.
Предварительные пояснения:
Основными морфологическими признаками ослабления деревьев, вызванного воздействием токсических газов, считается уменьшение прироста по диаметру;
сокращение линейного прироста центрального побега; отмирание, как главного, так и боковых побегов; снижение массы хвои, их преждевременное пожелтение и опадание.
- Допускается наличие 10% хвои с некротическими точками микроскопических размеров и светло- зелеными пятнами, равномерно рассеянными по всей поверхности хвоинок.
- Допускается наличие хлорозов и некрозов, если площадь их не превышает 5% поверхности хвоинок.
- Поврежденность хвои более старшего возраста (6 лет и более) может быть выше, но общая площадь повреждения не должна превышать 5%.
- В зоне повреждения атмосферными загрязнениями обнаруживается до 35% повреждения хвои двухлетнего возраста. По мере приближения к источнику загрязнения резко ухудшается состояния хвои и снижается продолжительность ее жизни. При высокой степени загрязненности воздуха наблюдается до 10% повреждения хвои в кроне деревьев, а площадь повреждения хвоинок достигает 50%. Кроме хлоротических пятен и некротических точек микроскопического размера на молодой хвое появляются сравнительно большие некрозы (2-5мм). Часто обнаруживаются некрозы кончиков хвои (8-10мм), которые приобретают ярко окрашенные тона от серо-зеленого и серого до коричневого и красно-бурого.
- В зоне высокого загрязнения атмосферы сначала отмирает верхняя часть кроны, а общее снижение массы хвои в сравнении с контрольной площадкой может достигать 50-60%.
5.1. Методика моего исследования
5.1.1 Исследование древостоя проводились в молодых (30-40 летних) сосновых древостоях, расположенных на различном удалении от источника загрязнения воздуха. Контрольная площадка выбиралась в месте наиболее удаленном от источника загрязнения (автотрассы). В пределах опытных участков, а их было -5 вместе с контрольной площадкой, выбрал в упрощенном варианте по 1 дереву, все они были отдалены друг от друга. С выбранных ветвей я срезал побеги одинаковой длины, с которых собираа и исследовал хвою.
5.1.2. Подсчет результатов.
Провел визуальный анализ хвои (наличие хлорозов и некрозов0, оценил длину и площадь повреждения в % от целой хвоинки. Все показатели сравнивал с аналогичными на контрольном дереве, данные занес в таблицы.
В ненарушенных загрязнением воздуха участках основная масса хвоя выглядит здоровой без следов повреждения.
5.1.3. Оценка состояния растительности
Для оценки состояния растительности на определенной территории я выбрал пробные участки с растущими на них соснами, а также контрольный участок. Такое количество пробных площадок необходимо для того, чтобы уменьшить ошибку, усреднить показатели общего состояния хвои на деревьях.
Ход работы:
Исследования проводились мной на территории нашего села Борки.
В исследовательской части моей творческой работы, предусматривалось методом биоиндикации определить степень загрязненности воздуха в изучаемой зеленой зоне.
В Борках нет хвойного леса, но… есть участки-зоны, искусственно посаженные человеком (смотри приложения 6/12,6/13). На топографической карте видны участки сосновых лесопосадок.
С помощью примененных методик, я хотел проверить загрязненность атмосферного воздуха. Наблюдения проводились в различных местах нашего села, где растут сосны: защитная лесополоса, идущая вдоль автотрассы от начала и до конца села, маленький борок у кладбища, а также одиночно растущие сосны по всей территории населенного пункта. Средняя высота деревьев около 20 метров.
Я выбрал в разных частях села несколько взрослых деревьев сосны, с которых было удобно собирать хвою. С нескольких боковых побегов в средней части кроны деревьев сосны отбирал 200-300 пар хвоинок второго и третьего года жизни. Вся хвоя делится на три части (неповрежденная хвоя, хвоя с пятнами и хвоя с признаками усыхания), и подсчитывал количество хвоинок в каждой группе. Данные заносил в таблицу с указанием даты отбора проб с каждой сосны (приложение 6/14,6/15,6/16).
- Загрязненность воздуха определялась по классу загрязнения и возрасту хвои.
Я брал хвоинки и исследовал их.
Есть три класса повреждения (приложение №6/11)
На контрольном участке класс повреждения – первый. На других участках – класс повреждения хвои второй и третий. Осматривая сравнительно молодую хвою, я выяснил, что хвое 2,5-3 года.
На ветках сосен сильного опадения хвои не замечалось. Почти около всех сосен в осеннее – весенний период имеются тропы, протоптанные людьми, прижатая трава, так как многие сосны растут у дороги и возле них устраивают автостоянки. Территория захламлена бытовыми отходами, а также происходит загрязнение атмосферного воздуха, так как часто, особенно в зимний период, водители при остановке не глушат двигатель.
Кроме оценки состояния хвои сосны обыкновенной, я провел исследования по состоянию генеративных органов сосны обыкновенной. Замер длины шишек с разных деревьев указывает на то, что в более загрязненных участках, наблюдается подавление репродуктивной деятельности сосны.
В норме длина шишек сосны обыкновенной – 5см.
В целом же заметно, что число шишек на дереве снижается, уменьшается число нормально развитых семян в шишках, заметно уменьшаются размеры женских шишек (приложение 6/17)
В ходе своих исследований я определил следующее:
- Дерево сосны обыкновенной с контрольного участка (участок №2) в возрасте 25-30 лет достигает в высоту около 10м, диаметр ствола в среднем 9,8 см. Его крона хорошо развита, имеет правильную форму; побеги хорошо охвоены, присутствует хвоя с 1 по 5 год, цвет хвои темно-зеленый.
- Для деревьев, произрастающих в средне загрязненных районах (участок №1, 3-5) характерна значительно меньшая высота – около 6м, диаметр ствола – 6 см. Наблюдаются случаи суховершинности, нижние ветви также часто усохшие. Крона изрежена, многие ветви искривлены. Присутствует хвоя 1 2 годов, кое-где в незначительных количествах сохраняется хвоя 3 года. Цвет хвои желто-зеленый, присутствуют хлорозы и некрозы.
- Исходя из данных, я получил следующую картину: самым чистым является участок №2, более загрязненными – участки №1,5,3.
На основании полученных результатов, мною был создан экологический паспорт села Борки (приложение №6/19)
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. ВЫВОДЫ. ПРЕДЛОЖЕНИЯ.
Заключение :
- Так как эволюция растительности совершалась в условиях достаточно чистого атмосферного воздуха, современные виды растений, в том числе хвойные, не обладают специфической приспособленностью к действию токсичных газов. Вредное влияние загрязненного воздуха на растения происходит как путем прямого действия газов на ассимиляционный аппарат, так и путем косвенного влияния через почву. Причем прямое действие кислых газов приводит к отмиранию отдельных органов растений, ухудшению их роста и урожайности.
- При хроническом типе повреждения растительности, обусловленном длительным воздействием низких концентраций токсических газов, также может наблюдаться преждевременная дефолиация, уменьшение «облиственности» крон, отмирание отдельных побегов и даже гибель деревьев.
- Однако в большинстве случаев при малых уровнях загрязнения воздушной среды видимые морфологические изменения в кронах могут и не наблюдаться, и в течение длительного времени создается обманчивое впечатление здоровых деревьев. Процесс ослабления и отмирания значительно растянут во времени.
На основе полученных результатов исследования можно сделать следующее заключение:
- Современная экосистема населенного пункта представляет собой совокупность ландшафтов, которые определяют воздействие живых организмов и человека с окружающей средой.
- Строительство федеральной автотрассы, связывающей Тюмень с северными городами, привело к ухудшению экологической обстановки в изучаемом районе, так как она является главным источником загрязнения атмосферного воздуха.
Вывод:
- Состояние зеленой зоны населенного пункта в целом – удовлетворительное.
- В селе воздух относительно чистый, то есть норма. Мы живем там, где атмосфера еще не очень загрязнена. В наших силах сохранить ее такой, какая она сейчас, и постараться сделать ее еще лучше.
Предложения:
Предложений крупных быть не может, так как основным загрязнителем атмосферного воздуха является автотрасса федерального значения, и никто естественно ее переносить в другое место не будет. Но… можно:
- В поселке создать зеленые зоны отдыха с искусственным водоемом.
- Озеленять улицы и дворы.
- Запретить остановку автотранспорта возле жилых массивов вдоль автострады с работающим мотором.
- Наладить учет, сортировку, хранение и утилизацию бытовых отходов.
- Запретить распашку земель вдоль лесопосадки под сельскохозяйственные культуры- район школьного стадиона.
- Перенести дальше за поселок автокемпинги и придорожные кафе, что естественно уменьшит % загрязнения атмосферного воздуха.
- Навести порядок по соблюдению закона по охране природы и окружающей среды. Через печать, радио привлекать внимание общественности к экологическим проблемам в населенном пункте и в районе.
На основании данных в с. Борки выделены «красные» и «зеленые» зоны (приложения № 6/21,6/22)
Приложение № 6/11
Класс повреждения хвои:
| Класс повреждения хвои | 1 | 2 | 3 |
| Степень повреждения | Хвоинки без пятен | Хвоинки с небольшим числом пятен | Хвоинки с большим числом чёрных и жёлтых пятен, некоторые из них крупные, во всю ширину хвоинки |
Класс усыхания хвои:
| Класс усыхания хвои | 1 | 2 | 3 | 4 |
| Степень усыхания | Нет сухих участков | Усох кончик 2-5 мм | Усохла треть хвоинки | Вся хвоинка жёлтая или более половины её длины -сухая |
Приложение № 6/16
Таблица № 3
Определение состояния хвои сосны обыкновенной (25.05.09)
| Участок №1 сосна, растущая в районе стадиона | Участок №2 сосна, растущая около дома |
| Участок №3 сосна, растущая при въезде в село Борки | |
| Участок №4 сосна, растущая около БСШ | Участок №5 сосна, растущая возле жилого дома вблизи БСШ |
| Повреждение и усыхание хвои | Номера ключевых участков | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| Общее число обследованных хвоинок | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 |
| Количество хвоинок с пятнами | 25 | 0 | 15 | 10 | 10 |
| Процент хвои с пятнами | 12,5 | 0 | 7,5 | 5 | 5 |
| Количество хвои с усыханием | 60 | 10 | 35 | 25 | 41 |
| Процент хвои с усыханием | 30 | 5 | 17,5 | 12,5 | 20,5 |
Вывод : из анализа данных ключевых участков (1-5) я пришёл к заключению: наибольший процент загрязнения составил район стадиона, так как он ближе к автомобильной трассе Тюмень- Тобольск северные города, процент загрязнения составляет 30%.
Приложение № 6/15
Таблица № 2
Определение состояния хвои сосны обыкновенной (03.01.09)
| Участок №1 сосна, растущая в районе стадиона | Участок №2 сосна, растущая около дома |
| Участок №3 сосна, растущая при въезде в село Борки | |
| Участок №4 сосна, растущая около БСШ | Участок №5 сосна, растущая возле жилого дома вблизи БСШ |
| Повреждение и усыхание хвои | Номера ключевых участков | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| Общее число обследованных хвоинок | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 |
| Количество хвоинок с пятнами | 30 | 0 | 20 | 15 | 15 |
| Процент хвои с пятнами | 15 | 0 | 10 | 7,5 | 7,5 |
| Количество хвои с усыханием | 70 | 16 | 41 | 30 | 50 |
| Процент хвои с усыханием | 35 | 8 | 20,5 | 15 | 25 |
Вывод : из анализа данных ключевых участков (1-5) я пришёл к заключению: наибольший процент загрязнения составил район стадиона, так как он ближе к автомобильной трассе Тюмень- Тобольск северные города, процент загрязнения составляет 35%.
Приложение № 6/14
Таблица № 1
Определение состояния хвои сосны обыкновенной (25.09.08)
| Участок №1 сосна, растущая в районе стадиона | Участок №2 сосна, растущая около дома |
| Участок №3 сосна, растущая при въезде в село Борки | |
| Участок №4 сосна, растущая около БСШ | Участок №5 сосна, растущая возле жилого дома вблизи БСШ |