МБОУ Коткишевская основная общеобразовательная школа,
9 класс Косарева Наталия Сергеевна
Краткая аннотация.
В работе изучена экологическая структура центральной части г. Нея и окружающая природная среда. Выявлено наличие и состояние природных ресурсов, а также источники их загрязнения с использованием биоиндикации, дана оценка качества окружающей среды с помощью специально выбранных для этой цели живых объектов (сосна обыкновенная), проведена индикация общего газодымового загрязнения по продолжительности жизни хвои. Особенность работы заключается в использовании простых и доступных методов наблюдения и выделения информации по загрязнению морфологических и анатомических изменений, а также продолжительности жизни хвои.
Аннотация.
Особенности экологической обстановки в городе Нея связаны с экологическими проблемами, обусловленные природными условиями и характером воздействия на них транспорта, коммунального хозяйства. Одним из факторов, влияющих на состояние окружающей среды, является загрязнение от автодороги, работа местной котельной системы. Основную рекреационную нагрузку несут зеленые зоны вокруг населенных пунктов. Целью работы является изучение влияния антропогенных факторов воздействия на окружающую среду горда Нея. Для оценки качества воздуха используется множество методов. В своей работе мы применили биологический подход, который получил название биоиндикации, и дали оценку состояния загрязнения воздуха. Это часть экологического мониторинга – слежения за состоянием окружающей среды по физическим, химическим и биологическим показателям. В результате мониторинга была проведена оценка качества окружающей среды с помощью живых объектов (биоиндикация). Считается, что для условий лесной полосы России наиболее чувствительны к загрязнению воздуха сосновые леса. Это обуславливает выбор сосны как важнейшего индикатора антропогенного влияния, принимаемого в настоящее время за «эталон биодиагностики». Информативными по загрязнению являются морфологические и анатомические изменения, а также продолжительность жизни хвои. Для изучения неблагоприятных условий внешней среды были использованы визуальные наблюдения и просмотра объекта. На основании проделанной работы были сделаны выводы о состоянии воздуха в городе Нея, который считается пока нормой, но для того чтобы сохранить воздух таким чистым, необходимо проводить ряд мероприятий, способствующих снижению загрязнения окружающей среды. Данный биологический подход можно использовать на территории любого города и села России.
Вложение | Размер |
---|---|
issledovatelskaya_rabota.doc | 875.5 КБ |
Название работы
Автор: Косарева Наталия Сергеевна
МБОУ Коткишевская ООШ школа
Коль суждено дышать нам воздухом одним,
Давайте же мы все навек объединимся.
Давайте наши души сохраним
Тогда мы на земле и сами сохранимся
Гипотеза: если в нашем городе высокая концентрация атмосферных загрязнений, то оценка состояния сосен в городском парке подтвердит данный факт, т.к. сосны являются биоиндикаторам окружающей среды. Приступая к исследованию, я предположила, что улица Любимова, вдоль которой проходит автомобильная трасса и находится наша школа, более подвержена атмосферному загрязнению, чем сосновый парк, расположенный в 50м от школы.
1.Обзор литературы
Теоретическая часть
1.1. Загрязнение атмосферного воздуха
Атмосферный воздух занимает особое положение среди других компонентов биосферы. Значение его для всего живого на Земле невозможно переоценить. Человек может находиться без пищи пять недель, без воды – пять дней, а без воздуха всего лишь пять минут. При этом воздух должен иметь определённую чистоту и любое отклонение от нормы опасно для здоровья. Загрязнение атмосферного воздуха воздействует на здоровье человека и животных, состояние растений и экосистем различными способами – от прямой и немедленной угрозы до медленного и постоянного разрушения различных систем жизнеобеспечения организма. Вот почему охрана атмосферного воздуха – ключевая проблема оздоровления окружающей природной среды.
Под атмосферным воздухом понимают жизненно важный компонент окружающей среды, представляющий собой естественную смесь газов атмосферы и находящийся за пределами жилых, производственных и иных помещений (Закон РФ « Об охране атмосферного воздуха» от 02.04.99г).
1.2. Основные источники загрязнения воздуха.
В большинстве городов мира воздух загрязнён. То, чем он засорён, на ладони не ощутить, глазом не увидеть, но ежегодно на головы жителей городов падает до 100 кг загрязняющих веществ. Под загрязнением атмосферного воздуха следует понимать любое изменение его состава и свойств, которое оказывает негативное воздействие на здоровье человека и животных, состояние растений и экосистем. Загрязнители могут быть естественного (природного) или искусственного происхождения. Естественные загрязнители — космические частицы, вулканический пепел и др., искусственные — отходы производственной деятельности, выбросы транспорта. Основные источники загрязнения — автотранспорт (40–70%), отопление (20%), промышленность (14%), сжигание мусора (5%).
Большой проблемой, особенно для жителей городов, становится запылённость — насыщенность воздуха твёрдыми частицами. Пылью считаются любые твёрдые частицы, взвешенные в воздухе. Безвредной пыли не существует. Экологическая опасность её для человека определяется природой и концентрацией в воздухе.
Пыль можно подразделить на две большие группы.
1. Мелкодисперсная пыль состоит из лёгких частиц размером до 10–6 м. Она может находиться в воздухе длительное время и, попадая с воздухом в лёгкие при дыхании, накапливаться в организме.
2. Крупнодисперсная пыль состоит из тяжёлых и малоподвижных частиц, быстро выпадает из воздуха при отсутствии ветра, образуя пылевые отложения (например, пыль на мебели, полу, окне и т. д.).
Твёрдые частицы оседают на поверхности зданий, на почве и растениях, не только загрязняя их, но и затрудняя процессы дыхания растительных объектов. Загрязнение воздуха отрицательно сказывается на состоянии здоровья человека и животных: механические частицы, дым и копоть в воздухе вызывают лёгочные заболевания. Запылённость воздуха увеличивается за счёт промышленной пыли, газовых выбросов в атмосферу, распашки почв, опустынивания земель под влиянием деятельности человека.
По агрегатному состоянию выбросы вредных веществ в атмосферу классифицируются на:
1.3 Влияние загрязнения воздуха на некоторые виды хвойных.
Автотранспорт относятся к основным источникам выбросов кислых газов в атмосферу. Среди последних двуокись серы, сероводород, окислы азота, хлор, фтористый водород выделяются как наиболее сильные токсиканты для растительных организмов. При воздействии различных доз токсикантов на растения можно выделить четыре типа повреждений, отличающихся по характеру и глубине расстройства метаболизма: острое, капельно-ожоговое, кумулятивное и скрытое. Острые повреждения вызываются воздействием высоких концентраций поллютантов. Поражение развивается в течение нескольких часов (дней) и проявляется в виде хлороза с последующей некротизацией тканей хвои или всего побега. В том случае, когда при повреждении хвои двухлетние побеги сосны сохраняют жизнеспособность, в их вершинной части из спящих почек развиваются плотно сидящие группы коротких ауксибластов. Хвоя на них имеет вид обособленных пучков (Рожков, Михайлова, 1989). Кислый газ, поступая в клетку через устьица или кутикулу, в значительных количествах накапливается в хлоропластах и приводит к подавлению фотосинтеза. Капельно-ожоговые повреждения в отличие от острого поражения, охватывающего всю хвоинку и возникающего по всей кроне или большей ее части, проявляются в виде некрозных точек и более крупных пятен, перепоясывающих хвоинку, и постепенно расширяющихся и чаще всего образуются при высокой влажности воздуха (Рожков, Михайлова, 1989). Основной путь поступления загрязняющих веществ в растение - поглощение их в процессе газообмена через устьица, а также через клетки эпидермиса листьев и неодревесневших побегов. Поглощенные токсиканты растворяются в пленочной воде на поверхности листьев, и образующиеся ионы проникают через кутикулу к клеткам эпидермиса.
Из числа признаков повреждения хвойных чаще всего отмечаются сокращение продолжительности жизни хвои, ее массы (опадение, ожог, уменьшение длины) и, как следствие, значительную изреженность крон, падение линейного и радиального прироста (Николаевский,1979). Под действием задымления сокращается плодоношение хвойных пород, уменьшается размер шишек и семян, резко снижается их всхожесть. У сосны степень внешнего повреждения соответствует физиологическому состоянию дерева, а период усыхания может быть продолжительным (Рожков, Михайлова, 1989).
Наибольшее количество фтора в хвое сосны накапливается в зимние месяцы. Соединения серы, и в первую очередь сернистый газ, также отрицательно влияют на рост и продуктивность растений. В условиях периодического задымления сернистым газом сосна погибает, поскольку хвоя полностью в течение нескольких лет отмирает. В условиях постоянного слабого задымления отмирание хвои сосны начинается при достижении содержания серы в 0,3-0,5% (в пересчете на сухой вес), Поступающий в листья в небольших количествах сернистый газ может окисляться до малотоксичных сульфатов, используемых растением как элемент питания. При этом содержание серы в листьях вечнозеленых растений может быть в 3-4 раза больше нормального. Скорость поглощения двуокиси серы через устьица является одним из важных факторов чувствительности растений к загрязнению воздуха и зависит от интенсивности газообмена у растений. Некоторое количество двуокиси серы может проникать в хвою через кутикулу, путем растворения в липофильной фазе. Кроме того, токсические вещества могут проникать внутрь листа и через поврежденную кутикулу, т.к. кутикула хвои сосны, растущей в условиях значительного загрязнения воздуха, истончается. У хвои сосны в первую очередь повреждаются клетки, расположенные около устьиц или лежащие рядом с эпидермой и соприкасающиеся с межклеточным пространством. Затем повреждение распространяется на внутренний мезофилл. (Рожков, Михайлова, 1989).
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 листьев (хвои), их преждевременное пожелтение и опадение. Появление глазомерно фиксируемых признаков повреждения характерно для высоких концентраций выбросов. При 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 наблюдаются, и в течение длительного времени создается обманчивое впечатление здоровых деревьев. Тем не менее, данные приемы оценки состояния древесных растений широко используются на практике, и поэтому проводится комплексное анатомо-морфологическое обследование побегов сосны обыкновенной, произрастающей в районах, контрастных по уровню загрязнения.
1.4. Проблема техногенного загрязнения окружающей среды
При работе на серосодержащем топливе в выхлопах появляется диоксид серы. Тысяча автомобилей с карбюраторным двигателем в день выбрасывает около 3т газа, 100 кг оксидов азота, 500 кг продуктов неполного сгорания бензина.
Какие же вещества наиболее опасны для растений? Врагом №1 надо считать для леса сернистый газ. Это вещество в особенно больших количествах попадает в атмосферу и при этом очень ядовито для растений.
Однако разные древесные породы неодинаково чувствительны к этому воздействию. Например, наши лиственные деревья с опадающей ежегодно листвой лучше противостоят вредному воздействию промышленных выбросов, чем вечнозеленые хвойные, у которых хвоинки живут несколько лет. Основной реакцией дерева на неблагоприятные факторы является снижение прироста хвои, побегов у деревьев.
1.5.Биоиндикация
Метод оценки абиотических и биотических факторов местообитания при помощи биологических систем называют биоиндикацией. Организмы или сообщества организмов, жизненные функции которых так тесно коррелируют с определенными факторами среды, называются биоиндикаторами. Известна высокая чувствительность хвойных растений к различным видам загрязнителей, что обуславливает их широкое использование в качестве биоиндикаторов при оценке качества окружающей среды круглогодично.
Основой задачей биоиндикации является разработка методов и критериев, которые могли бы адекватно отражать уровень антропогенных воздействий с учетом комплексного характера загрязнения и диагностировать ранние нарушения в наиболее чувствительных компонентах биотических сообществ.
Для выполнения своей работы в качестве биоиндикатора я выбрала сосну, поскольку она - одна из самых чувствительных к длительному загрязнению воздуха древесных пород.
Объектом моего исследования стала хвоя побеги и шишки сосны обыкновенной, произрастающей на этих участках. Предметом исследования – прирост побегов, некрозы, усыхание, длина и продолжительность жизни хвоинок.
Цель исследования – выявить влияние выбросов автомобильного транспорта на растительность соснового бора города Нея используя в качестве биоиндикатора сосну обыкновенную.
Для реализации данной цели были поставлены следующие задачи: определить продолжительность жизни хвои, произрастающих в различных условиях воздушного загрязнения; изучить количественные изменения объема (массы) хвои в связи с загрязнением воздушной среды; исследовать влияние загрязнения на изменение длины хвои, линейного прироста.
Для достижения цели мы поставили перед собой следующие задачи:
Этапы исследования
I. Подготовительный этап.
1. Постановка цели, задачи исследования.
2. Подготовка оборудования для проведения работ (полиэтиленовые пакеты для сбора хвои, листьев).
3. Выбор ключевых участков, так, чтобы они находились рядом со школой.
II. Проведение исследования (порядок).
1. Отбор побегов(1-3-летнего возраста ) и хвои сосны .
2. Сбор с нескольких боковых побегов в средней части кроны 5-7 деревьев по 250 пар хвоинок второго и третьего года жизни.
3. Занесение в рабочую тетрадь даты исследования на ключевых участках.
III. Анкетирование
IV. Обработка материалов исследования.
2. Методика. 2.1.Сроки проведения описаний.
Сроки, в которые можно проводить описания общего жизненного состояния сосны практически не ограничены. Наилучшим периодом для проведения мониторинга следу ет считать период с конца августа по декабрь. Мы проводили описание с сентября 2011г. по декабрь 2011г. Для сосны достаточно одного описания в год. Для исследования мы использовали методику, указанную в учебно-методическом пособии «Школьный экологический мониторинг» под редакцией Т.Я. Ашихминой, 2000.
При обследовании повреждений хвои основными параметрами являются некрозы и длина хвоинок. При проведении исследований я использовала методику С.И.Денисовой (1999) и методику, взятую из сборника Алексеева С.Б. и Беккера А.М. "Изучаем экологию - экспериментально". В точке обследования нами были отобраны молодые деревья примерно одинакового возраста, произрастающие на открытом месте (обочине, опушке леса). Из них были отобраны 5 деревьев высотой 1-2 метра, отстоящие друг от друга на расстояние 10-15 метров. При этом объектом обследования являлась верхушечная часть ствола, хвоинки участка бокового побега предыдущего года (второй сверху мутовки).
2.2.Определение класса повреждения и усыхания хвои.
Некрозы - это омертвение в живом организме отдельных органов, их частей, тканей или клеток. Некрозы обычно появляются весной, сразу после образования хвои, а затем увеличиваются незначительно.
Таблица 1. Определение класса повреждения хвои (по С.И.Денисовой, 1999)
Класс повреждения хвои | 1 | 2 | 3 |
Степень повреждения | Хвоинки без пятен | Хвоинки с небольшим числом пятен (немногочисленные пятна) | На хвоинках большое количество чёрных и жёлтых пятен, некоторые из них крупные, во всю ширину хвоинки. |
Таблица 2. Определение класса усыхания хвои
Класс усыхания хвои | 1 | 2 | 3 | 4 |
Степень усыхания | Нет сухих участков | Усох кончик 2-5 мм (светлый шипик на конце не учитывается) | Усохла треть хвоинки | Вся хвоинка жёлтая или более половины её длины - сухая |
2.3. Продолжительность жизни хвои оценивала, обследуя верхушечную часть ствола за последние годы: каждая мутовка, считая сверху - это год жизни. Определяла, сколько лет сохраняется хвоя (максимальный возраст хвои), причём, если на самом нижнем из охвоённых участков часть хвоинок опала, то оценивала примерную долю сохранившихся. Таким образом, полный возраст хвои определяла числом участков ствола с полностью сохранённой хвоей плюс доля сохранённой хвои на следующем за ним участке.
Определив класс повреждения и продолжительность жизни хвои, можно оценить класс загрязнения воздуха по таблице 3. Таблица 3
Максимальный возраст хвои | Класс повреждения хвои на побегах 2-го года жизни | ||
1 | 2 | 3 | |
4 | I | I-II | III |
3 | I | II | III - IV |
2 | II | III | IV |
1 | - | IV | V-VI |
Условные обозначения класса загрязнения воздуха:
I - идеально чистый, IV - загрязнённый ("тревога"),
II - чистый, V- грязный ("опасно"),
III - относительно чистый ("норма"), VI - очень грязный ("вредно").
Все виды некрозов я отнесла к трем типам (табл.1). Результаты исследований по изучению некрозов хвои разных районов занесла в таблицу
2.4 Определение состояния хвои сосны обыкновенной для оценки загрязненности атмосферы (измеряемые показателями количества хвоинок). Таблица 4.
Хвоинки с усыханием | Хвоинки с пятнами | Неповрежденная хвоя | |||
Количество пар | % | Количество пар | % | Количество пар | % |
Вся хвоя делится на три части неповрежденная хвоя, хвоя с пятнами и хвоя с признаками усыхания и подсчитывается количество хвоинок в каждой группе.
2.5 Изучение действия газовых выбросов на прирост древесных пород (по методике Е.С. Хлиманковой).
Ветвь сосны: III - трехлетний побег; II - двухлетний побег; I - однолетний побег. Закладка площадок для исследования по розе ветров.
Основной реакцией дерева на неблагоприятные факторы является снижение прироста хвои, побегов у деревьев. Контрольными деревьями должны быть деревья, которые находятся вне зоны воздействия выбросов газов.
Для изучения влияния газовых выбросов машин необходимо заложить площадки для исследований. По розе ветров (см. рис.) нужно расположить несколько площадок Закладываются на разном расстоянии от дороги(1 м, 3 м, 5 м, 10 м). Одновременно выбрать площадку в чистом районе. Она будет являться контрольной. На всех площадках взять хотя бы одну хвойную породу (сосна). Для исследования подбираются деревья одного возраста 15-20 лет
С одной стороны (с южной) на одинаковой высоте (1,5 м) произвести 10 замеров центральных побегов за 3 последних года (см. рис. и табл.).
На каждом побеге подсчитать количество хвоинок, длину хвоинок, длину побегов. Данные контрольной площадки берутся за 100%.
Таблица 5.
№ | Однолетние побеги | Двухлетние побеги | Трехлетние побеги | ||||||
Длина побега | Кол-во хвоинок | Длина хвои | Длина побега | Кол-во хвоинок | Длина хвои | Длина побега | Кол-во хвоинок | Длина хвои | |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
... |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Среднее по 10 побегам |
Пример: средняя длина однолетних побегов на площадке в 5 м от дороги
- 11 см, а в контроле - 15 см.
Х = 100 * 11/15 => X=73%
Линейный прирост однолетних побегов на площадке в 5 км от завода составляет 73% относительно контроля. Потеря древесины по однолетним побегам составляет 27% (100%-73% = 27%). Так провести анализ по всем площадкам, т.е. длина побегов, длина хвои, количество хвои на побегах. При сильной степени загазованности возможны некрозы - ожоги хвои. Необходимо учесть процент некротических хвоинок на побеге.
По всем полученным материалам сделать заключение об интенсивности. В итоге провести анализ влияния газовых выбросов на нарушение прироста побегов, хвои.
Результаты исследования.
Мною было изучено 5 деревьев на улице Любимова и 5 деревьев в сосновом бору. В общей сложности было рассмотрено и измерено 1000 хвоинок сосны обыкновенной. Внимательно осмотрев хвою, я по шкале определяла класс повреждения (табл.1) и усыхания (табл.2).
Состояние хвои без изменений (1) преобладает в парке «Сосновый бор» (контрольная зона) – 90,2% и на улице «Любимова»- 85,6%. Хвоинки с состоянием «2» (отдельные пятна и небольшие изменения) представлены в примерно в равных долях на обеих исследуемых территориях (9,2% и 13,2%). Небольшое число хвоинок с пятнами по всей длине характерно для улицы «Любимова»-1,2%. Хвоя с состоянием «3» в контрольной точке не встречается, что может говорить о чистоте атмосферного воздуха. Все виды усыхания мы отнесли к четырём типам (табл.2). Результаты исследований по изучению усыхания хвои разных районов занесены в таблицу 6.
Таблица 6. Виды повреждений (некрозов)
Район исследования | Отсутствие некрозов | Наличие отдельных пятен | Много пятен по всей длине хвоинки. |
штук % | штук % | штук % | |
Улица «Любимова» | 428 85,6 | 66 13,2 | 6 1,2 |
Парк «Сосновый бор» | 454 90,2 | 46 9.2 | - - |
Таблица 7. Частота встречаемости (%) разных видов усыхания хвои в исследуемых районах (сентябрь 2011)
Район исследования | 1 | 2 | 3 | 4 |
штук % | штук % | штук % | штук % | |
Улица «Любимова» | 442 88,4 | 11 2,2 | 2 0,4 | 45 9 |
Парк «Сосновый бор» | 486 97,2 | 8 1,2 | 6 1,6 | - - |
Примечание: 1) нет сухих участков; 2) усох кончик 2-5мм; 3) усохла треть хвоинки; 4) вся хвоинка жёлтая или более её длины – сухая.
Хвоинки без сухих участков преобладают в обоих районах исследования. Хвоинки со «2» и «3» видом усыхания встречается и на улице, и в парке примерно в одинаковых количествах. В районе улицы «Любимова» 9% хвоинок жёлтые или более её длины – сухая, а в парке «Сосновый бор» таких хвоинок встречается 1,6%.
Процент встречаемости разных видов усыхания хвои в исследуемых районах представлен в таблице 7 и гистограммах.
Для сравнения морфологических признаков я проводила измерения хвоинок на побегах прошлого года при помощи линейки.(См. приложение. 2) Статистический анализ включал в себя расчет средней арифметической и определение частоты встречаемости каждого класса хвоинок, которые я занесла в таблицу 8.
Таблица 8. Состояние хвои сосны обыкновенной произрастающей в районах с разной антропогенной нагрузкой.
Район исследования | Длина хвоинки, см | ||
max | min | средняя | |
Улица «Любимова» | 9,8 | 4,2 | 6,72 |
Парк «Сосновый бор» | 10,8 | 5,5 | 6,47 |
Я предположила, что при благоприятных условиях среды длина хвои будет максимальной. Но парке «Сосновый бор», где наблюдается нормальное распределение значений длин, преобладают 3 и 4 класс, а 7, как и 1 класс, находятся в минимуме. Следовательно, преобладание хвои 3-4 классов говорит об удовлетворительном состоянии окружающей среды. В районе улицы «Любимова» чаще всего встречается хвоя длиной 6,0-6,9 см (3 класс). Таким образом, в этих районах исследования доминирует хвоя 3 класса, частота встречаемости которой составляет 38,6% и 34,2% соответственно. Данные занесла в таблицу 9.
Таблица 9. Частота встречаемости (%) хвои разных классов длин
Класс | Длина хвои, см | Улица «Любимова | Сосновый парк | ||
|
| штук | % | штук | % |
1 | 4,0-4,9 | 6 | 1,2 | - | - |
2 | 5,0 - 5,9 | 112 | 22,4 | 15 | 3 |
3 | 6,0 - 6,9 | 171 | 34,2 | 193 | 38,6 |
4 | 7,0-7,9 | 145 | 29 | 183 | 36,6 |
5 | 8,0 - 8,9 | 40 | 8 | 85 | 17 |
6 | 9-9,9 | 26 | 5,2 | 16 | 3,2 |
7 | 10-10,9 | - | - | 8 | 1,6 |
Итого |
| 500 | 100 | 500 | 100 |
Определение состояния хвои сосны обыкновенной для оценки загрязненности атмосферы (измеряемые показателями кол-ва хвоинок).
Всю хвою разделила на три части неповрежденная хвоя, хвоя с пятнами и хвоя с признаками усыхания и подсчитала количество хвоинок в каждой группе. Данные занесла в таблицу 10. Общее число обследованных хвоинок – 100 пар
Хвоинки с усыханием | Хвоинки с пятнами | Неповрежденная хвоя | |||
Количество пар | % | Количество пар | % | Количество пар | % |
12 | 12 | 32 | 32 | 56 | 56 |
Таблица 10. Анатомические особенности хвои
При рассмотрении микропрепаратов поперечного среза хвои сосны, собранной из районов, контрастных по уровню загрязнения, я обнаружила, что хвоя из загрязненного района имеет некоторые отличия.
Состояние генеративных органов сосны (шишек) на ключевых участках
Отобрали 200 шишек (по 10 шишек с 20 деревьев). Определили их линейные размеры при помощи линейки, подсчитали их средние значения (таблица 2).
Из данных таблицы видно, что всех больше размеры шишек, собранных с участка контроля(1), что свидетельствует о более чистом воздухе, чем на участках с антропогенной нагрузкой. В связи с этим, у сосен растущих вблизи дороги:
1. Небольшие размеры и диаметр шишек.
2. Семена в этих шишках мелкие, некоторые даже недоразвитые, некоторых не имеют летучек.
3. Количество семян в этих шишках не превышает и 6 семян.
Визуальный осмотр вскрытых шишек собранных с территории вблизи автодороги показал, что многие шишки испорченные или в них мало семян, и семена с многочисленными дефектами: недоразвитые, сморщенные, малых размеров, отсутствие крылатки. А в шишках сосен растущих в глубине соснового насаждения больше целых и развитых семян.
Таблица 2
Состояние генеративных органов сосны обыкновенной.(измеряемые показатели – размеры шишек сосны)
Категории и номера участков | Показатели | |||
Средняя длина шишки, см | Средний диаметр шишки, см | |||
2011 год | 2011 год | |||
1 | 4,8±0,5 | 4,5±0,4 | ||
2 | 3,4±0,4 | 3,2±0,2 | ||
3 | 4,2±0,2 | 3,4±0,5 | ||
4 | 4,1±0,3 | 3,7±0,5 | ||
5 | 4,5±0,4 | 3,8±0,1 |
Исследования показали следующие результаты:
1) Район №1 ул. «Любимова». Максимальный возраст хвои - 2 года; 85,6 % хвоинок - без пятен, на 13,2% - небольшое число мелких пятен жёлтого цвета, у 1,2 % много пятен по всей длине, сухих участков на 2.6 % хвоинках, но 9 % хвоинок - полностью сухие. Класс повреждения хвои – 2-3. Средние длины хвоинок составили 6,72см, преобладают 3 и 4 классы длин хвои (6,0 - 7,9 см).
2) Район №2 парк «Сосновый бор». Максимальный возраст хвои - 2 года. 90,8% хвоинок - без пятен, на остальных 9,2% - небольшие жёлтые и коричневые пятна, сухие участки у 2,8% хвоинок. Класс повреждения хвои - 2. Средние длины хвоинок составили 6,47см, преобладают 3 и 4 классы длин хвои (6,0 - 7,9 см).
Полученные в ходе исследований результаты помещены в таблицу 11.
Таблица 11. Данные обследования состояния хвои сосен.
Район обследования | Класс повреждения хвои | Класс усыхания хвои | Возраст хвои (год) | Класс загрязнения воздуха |
Улица «Любимова» | 2-3 | 4 (45 хвоинок - сухие) | 2 | III - IV |
Парк «Сосновый бор» | 2 | 3 | 2 | III |
Из таблицы видно, что 12% хвоинок с признаками усыхания дают повод задуматься о состоянии воздуха. Показатель не является критическим, но с учетом постоянного роста автомобилей в городе эта цифра может увеличиваться. Анализ полученных в ходе исследований результатов показал: состояние атмосферного воздуха в нашем населённом пункте в районе автодороги (ул. Любимова) можно оценить как близкое к загрязнённому ("тревога").
Более высокую степень загрязненности воздуха по сравнению с контрольным районом, можно объяснить влиянием интенсивного движения автотранспорта.
Изучение действия выбросов автомобильного транспорта на линейный прирост
сосны.
Мною и членами кружка «Красота и здоровье человека» были заложены площадки: 3 исследуемых (в сосновом бору вблизи школы, в 50 м от автодороги) и контрольная (100 м вглубь соснового бора). На всех площадках взяла одну хвойную породу — сосну. Для исследования подбирались деревья одного возраста. С южной стороны на одинаковой высоте 1,5 м произвели 10 замеров центральных побегов. На каждом побеге подсчитали длину побега, длину хвои, количество хвоинок. Такие измерения произвели на каждой площадке, в т. ч. и на контрольной. Данные контрольной площадки берутся за 100%. В таблице отражены линейные и численные характеристики побегов и хвои разных возрастов.
№ побега | Однолетние побеги | Двухлетние побеги | Трехлетние побеги | ||||||
Длина побега (см) | Кол-во хвоинок (шт.) | Длина хвоинок (см) | Длина побега (см) | Кол-во хвоинок (шт.) | Длина хвоинок (см) | Длина побега (см) | Кол-во хвоинок (шт.) | Длина хвоинок (см) | |
Дерево № 1 (контроль) | |||||||||
1. | 10 | 67 | 5,3 | 7 | 58 | 5,4 | 9 | 39 | 6,8 |
Дерево № 2 | |||||||||
2. | 6,0 | 25 | 6,0 | 10,0 | 40 | 6,5 | 11,0 | 0 | — |
3. | 8,0 | 64 | 6,8 | 9,0 | 34 | 5,6 | 8,0 | 0 | — |
4. | 8,0 | 35 | 6,7 | 5,0 | 31 | 5,8 | 6,0 | 24 | 7,4 |
Средн. | 7,3 | 41 | 6,5 | 8,0 | 35 | 6,0 | 8,3 |
|
|
Дерево № 3 | |||||||||
5. | 10,0 | 82 | 2,5 | 12,0 | 85 | 5,8 | 10,0 | 44 | 5,9 |
6. | 9,0 | 29 | 7,0 | 8,0 | 46 | 6,0 | 9,0 | 0 | — |
7. | 6,0 | 81 | 6,6 | 6,0 | 32 | 5,3 | 10,0 | 0 | — |
Средн. | 8,3 | 64 | 5,4 | 8,7 | 54 | 5,7 | 9,7 |
|
|
Дерево № 4 | |||||||||
8. | 7,0 | 30 | 3,0 | 9,0 | 29 | 6,2 | 11,0 | 29 | 6,7 |
9. | 9,0 | 52 | 5,8 | 7,0 | 36 | 5,8 | 8,0 | 21 | 6,1 |
10. | 8,0 | 74 | 6,4 | 10,0 | 38 | 6,9 | 7,0 | 35 | 5,2 |
Средн. | 8,0 | 52 | 5,1 | 8,7 | 34 | 6,3 | 8,7 | 28 | 6,0 |
Средняя длина побегов на исследуемых площадках равняется — 4,2 см на контрольной площадке — 5,1 см. Вычисляемый линейный прирост однолетних побегов на исследуемых площадках составляет 80,3% относительно контроля. Потеря древесины по однолетним побегам составляет 19,7%.
Показатель | Площадка № 1 | Площадка № 2 | Площадка № 3 | Контрольная площадка |
Длина побега | 3,8 | 4,5 | 4,3 | 5,1 |
Длина хвои | 5,2 | 5,8 | 5,1 | 5,9 |
Количество хвоинок | 24 | 20 | 26 | 34 |
Рассчитала количество выбросов различных химических соединений, отмеченных на участке исследуемой автомобильной дороги.
Выбросы автотранспорта оказывают существенное негативное влияние на растения соснового бора. Так, например, в образцах хвои, собранной с трехлетнего побега дерева № 3, были обнаружены 2 пучка хвоинок сосны обыкновенной, имеющих по 3 хвоинки в пучке, что не свойственно для данного вида. Также возможным негативным влиянием на растения выбросов автомобильного транспорта могут служить появления на стволах деревьев сосны обыкновенной, произрастающих вблизи автодороги, особых наростов. В результате исследований у меня получилось следующее:
Тип | За 1 час | За сутки (примерно) | СО (кг) | NO2 (кг) | C (кг) | SO2 (кг) | Pb (кг) |
Легковые автомобили | 12 | 288 | 65 | 13 | 0 | 0 | 0,08 |
Грузовые автомобили | 1 | 24 | 12 | 2 | 0,5 | 0,1 | 0,005 |
Всего | 13 | 312 | 77 | 15 | 0,5 | 0,1 | 0,085 |
Средняя длина побегов на исследуемых площадках равняется — 4,2 см на контрольной площадке — 5,1 см. Вычисляемый линейный прирост однолетних побегов на исследуемых площадках составляет 80,3% относительно контроля. Потеря древесины по однолетним побегам составляет 19,7%.
Таким образом: можно сделать выводы, что выбросы автомобильного транспорта в районе школы значительны, так как они действуют на линейный прирост сосны, который уменьшается на 8,8%, то есть потеря древесины по однолетним побегам составляет 19,7%:
В сравнении с тополем (наши исследования прошлого года), по сосне показатели выше: потеря древесины по однолетним побегам у тополя — 2%, у сосны же — 19,7%, средняя длина листьев у тополя становится меньше на 3%, у сосны — на 9% следовательно, сосна является неустойчивой к антропогенному воздействию (негазоустойчива).
Экологическое исследование “Дыхание города”
Цель; Изучить влияние автомобильного транспорта на окружающую среду города.1.За основу исследования "Дыхание города" взята методика изучения загрязнения воздуха автотранспортом, опубликованная в журнале "Вестник АсЭко", № 2, 1998. Формула по расчету выброса до следующего вида: M=m*n, где m - количество угарного газа, выбрасываемого одним автомобилем определенного типа, г/км (в этом коэффициенте мы заранее учли влияние среднего возраста автомобилей и технического состояния машин), n - среднее количество автомобилей определенного типа, проехавших за один час, М - масса угарного газа, выбрасываемого автомобилями определенного типа на протяжении одного километра пути.
M | ул. Любимова | ||
n | M | ||
Грузовые автомобили | 89 | 5 | 445 |
Легковые автомобили | 24,7 | 29 | 716,3 |
Автобусы | 82,6 | 4 | 330,4 |
| ВСЕГО: 38 | ВСЕГО: 1491.7 |
Вывод: Больше всего по нашим улицам ездят легковые автомашины а показатели изменяются как в сторону ухудшения, так и улучшения.
Средние нормы расхода топлива (л на 100 км) | Удельный расход топлива Yi, (л на 1 км) | |
Легковые автомобили | Тип автотранспорта | 0,11 – 0,13 |
Грузовые автомобили | 29 – 33 | 0,29 – 0,33 |
Дизельные грузовые автомобили | 31 – 34 | 0,31 – 0,34 |
Автобусы | 41 – 44 | 0,41 – 0,44 |
Вредные выбросы автотранспорта, зафиксированные на исследуемой территории
Проводила анкетирование владельцев автомобилей. Полученные данные обобщила.
Период | Показатели | Тип автотранспорта | ||
Легковые | Грузовые | Всего | ||
Сентябрь | Количество транспорта (за 1 час) в среднем Ni | 7 | 2 | 10 |
Общий путь (за 1 час, L км) | 9,5 | 3,8 |
|
Я собираю информацию о влиянии автомобильного транспорта на окружающую среду нашего города. Буду вам благодарна, если вы ответите на несколько вопросов, связанных с этой проблемой.
Анкета
1. Какой критерий был для вас основным при покупке автомобиля?
A. Престижность марки
Б. Экономичность в эксплуатации
B. Потребности семьи
Г. Минимальная цена автомобиля
2. Пользуетесь ли вы общественным транспортом?
А. Да
Б. Нет
В. В исключительных случаях
3. Водите ли вы машину с умеренной скоростью?
А. Да
Б. Нет
В. Не всегда
4. "Гоняете" ли вы двигатель в холостом режиме?
А. Да
Б. Нет
В. Иногда
5. Регулярно ли вы проводите профилактику, держите в исправности воздушные и масляные фильтры?
А. Да
Б. Нет
В. Не всегда
6. Моете ли вы в летнее время машину в реке или в пруду?
А. Да, часто
Б. Нет
В. Никогда
7. Какая из причин, заставляющих вас следить за уровнем СО в автомобильных выхлопах, является для вас наиболее веской?
А. Вероятность быть оштрафованным ГАИ
Б. Ответственность за состояние воздуха в нашем городе
В. Иные причины
8. Известно ли вам, что автомобильный транспорт – основной источник загрязнения воздуха в городе?
А. Да
Б. Нет
В. Для меня этот факт не имеет значения
9. Приходилось ли вам испытывать недомогание из–за высокого уровня загазованности воздуха в городе (головная боль, резь в глазах, кашель и т. п.)
А. Часто
Б. Очень редко
В. Никогда Г. Затрудняюсь ответить
Результаты анкетирования.
Практическая значимость
В нашем городе количество автотранспорта стремительно возрастает, поэтому для объективной оценки состояния воздуха в нашем городе необходимо вести экологический мониторинг состояния атмосферы.
- проводить подобное исследование и анализировать динамику результатов
- планировать посадку аллейных, бульварных и парковых насаждений с учетом ассортимента устойчивого к комплексу антропогенных воздействий;
- ухаживать за зелёными насаждениями.
Мои предложения по сохранению чистоты воздуха в городе:
1. Тщательная очистка газов на предприятиях (использование фильтров, абсорберов и т.д.) и создание таких предприятий, на которых выбросы газов в атмосферу отсутствуют.
2. Вести поиски и переходить на другие виды топлива, связанные с уменьшением вреда окружающей среде.
3. Как можно больше делать насаждений в городе
4. Восстанавливать вырубленные леса, при добыче древесины.
5. Может быть, необходимо создать комиссию по контролю выбросов загрязнений в воздух.
Программа практических действий по сохранению биоценоза бора включает следующие виды деятельности:
Список литературы
1.Ашихмина Т.Я. и др. Биоиндикация и биотестирование – методы познания экологического состояния окружающей среды. – Киров, 2005.
2.Величковский Б.Т., Кирпичёв В.И., Суравегина И.Т.Здоровье человека и окружающая среда. Учебное пособие. М.: Новая школа, 1997. – 240с.
3.Дьяченко Г.И. Мониторинг окружающей среды (Экологический мониторинг) Новосибирск. – 2003. С. 37.
4. Криксунов Е.А., В.В. Пасечник, А.П. Сидорин Экология: 9 класс: Учебник для общеобразоватльных учебных заведений М.: Дрофа, 1995 – 240 с.
Если хочется пить...
В какой день недели родился Юрий Гагарин?
Ёжикина Радость
Свадьба в Малиновке
Золотая хохлома