Оценка  чистоты атмосферного воздуха методом лихеноиндикации

 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? Можно ли это узнать, не прибегая к лабораторному оборудованию и химическим реактивам?

 Оказывается можно .В природе встречаются организмы, которые не переносят даже малейшего загрязнения. По их внешнему виду, ритму жизни, присутствию или отсутствию можно судить о среде, в которой они живут, иначе говоря, использовать в качестве указателей, индикаторов (от лат. Indice- указывать) этой среды. Такими  биологическими индикаторами, для определения загрязнённости воздуха, могут быть лишайники. Они очень чувствительны к загрязнению воздуха .Их исчезновение или угнетение говорит о загрязнении среды техническими газами. Этот метод получил         н азвание –лихеноиндикация. 

Поэтому  у нас возникла идея изучить состояние воздушной среды в пределах одного  микрорайона при помощи данного  метода.

Цель работы  :

 Выявить  степень загрязнённости воздуха на разных участках микрорайона  ост. Вишневая -2-я Дачная  методом лихеноиндикации

Задачи:

1.Изучить литературу по данной теме;

2.Определить видовой состав и степень развития лишайников на разных по удалѐнности участках от центральной автодороги.

3.Определить  степень загрязнения воздуха по состоянию лишайников, используя метод линейных пересечений.

4. С помощью биоиндикации сделать вывод о состоянии воздуха в микрорайоне .

Лишайники живут повсюду, где только возможна жизнь. Они представляют собой сложный организм, состоящий из гриба и одноклеточных водорослей, которые живут в симбиозе, т.е. взаимовыгодном сотрудничестве.
Тело лишайника представляет собой слоевище, не разделенное на органы. тело лишайников не имеет типичной для растений зеленой окраски, он серый, бурый, желтый или черный.
Слоевища лишайников могут быть трех типов:
1.Накипные (корковые) – в виде корки, очень плотно срастающейся с субстратом – корой, камнем, нередко врастающие в него;
2.Листоватые - имеют вид мелких пластинок, чешуек: прикрепляются к поверхности тонкими нитями гриба и довольно легко отделяются;
3.Кустистые – лишайники кустистой или прямой волосовидной формы, растут в виде нитей или кустиков с широким плоским основанием.

Лишайники очень неприхотливы, могут селиться даже на голых скалах, однако нуждаются в очень чистом воздухе. Малейшее загрязнение атмосферы вызывает их массовую гибель.

    Это объясняется тем, что, во-первых, у них нет непроницаемой кутикулы, благодаря чему газообмен происходит свободно через всю поверхность. Во-вторых, большинство токсичных газов концентрируется в дождевой воде, а лишайники впитывают её всей своей поверхностью в отличие от цветковых растений, которые поглощают воду в основном из почвы. В-третьих, большинство цветковых растений в наших широтах активны только летом, когда уровень загрязнённости среды обычно ниже, а некоторые лишайники обладают способностью к росту при температуре ниже 0. В-четвёртых, в отличие от цветковых растений лишайники не способны избавляться от поражённых ядовитыми веществами частей своего тела. На них избирательно действуют прежде всего вещества, увеличивающие кислотность среды.  

Главный враг лишайников - сернистый газ. Именно он определяет распространение некоторых эпифитных лишайников. Чем чище воздух, тем разнообразнее видовой состав лишайников и интенсивнее их рост.

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 загрезненности  атмосферного воздуха:

1.Лишайниковая пустыня-полное отсутствие лишайников.самые неблагоприятные районы;

2.Зона соревнования –лишайниковая флора бедна

3.Нормальная зона-здесь встречаются многие виды лишайников.

Определённые лишайники по-разному реагируют на присутствие газообразных загрязнителей и их концентрацию. Очень чувствительными считаются виды родов Usnea, Brioria, Cetraria, Parmelia. Средней чувствительностью обладают виды родов Evernia, Ramalina. Низкой чувствительностью отличаются виды родов Xanthoria, Physcia, Lecanora. Чаще всего при лихеноиндикации используют эпифитные лишайники, селящиеся на стволах деревьев.
Опираясь на эти данные , мы попытались определить чистоту атмосферного воздуха  в микрорайоне.

Методика исследования

Для исследования мы выбрали две  2 площадки с разной антропогенной  нагрузкой:

Площадка №1: Расположена на территории МОУ «СОШ №76». Эта зона находится на расстоянии 300м  от автомагистрали. Непосредственно около неё нет дорог с интенсивным транспортным потоком.

Площадка №2:Аллея вдоль автомагистрали ( проспект50 лет Октября)район 1-ой дачной . Здесь наблюдается интенсивное транспортное движение. На этом участке очень часты автомобильные пробки.

Наши наблюдения мы начали с  изучения видового разнообразия лишайников.

  Мы обследовали по 20 случайно выбранных деревьев на каждой площадке с целью изучения видового разнообразия; жизнеспособности и состояния слоевищ.

При проведении исследований удалось обнаружить только 2 вида эпифитных листоватых  лишайников -это Ксантория настенная (Xanthoria parietina) ,Пармелия бороздчатая (Parmelia sulcata). Причем на 1 и 2-ой площадках численно преобладал вид Ксантория настенная.

Мы обратили внимание на то,  что на стволах деревьев слоевища располагались в основном с северной стороны.

3. Мы сравнили слоевища лишайников 2- площадок.

Пл.№1- слоевища жизнеспособныные,размер крупный

Пл.№2-слоевища умеренной жизнеспособности . встречались мелкие и чахлые.

  Также мы   сравнили  обилие  лишайников на деревьях каждой породы на разных участках. Обилие их оценивалось визуально на уровне человеческого роста по баллам:

На основе данных составлена такая таблица:

Чтобы  определить относительную численность лишайников  мы использовали метод   линейных пересечений.

Он заключается в наложении гибкой ленты с миллиметровыми делениями на поверхности ствола дерева с фиксированием всех пересечений ее со слоевищами лишайников. В качестве ленты использовался "портняжный метр". Для исследования  на каждой площадке использовали достаточно старые прямостоящие деревья  тополя.

После выбора модельного дерева определяли на стволе точку, находящуюся на высоте 1,5 м. с северной стороны. Затем на ствол накладывалась мерная лента с делениями таким образом, чтобы ноль шкалы ленты совпадал с выбранной точкой, а возрастание чисел на шкале соответствовало движению по часовой стрелки (с севера на восток). После полного оборота ствола лента закреплялась на стволе булавкой в нулевой точке. Совмещая последнее деление и ноль ленты, определяли длину окружности ствола. Ее при дальнейших  измерениях принимали за 100%.

После каждого измерения, фиксировали начало и конец каждого пересечения ленты с талломами лишайников. Измерения проводились с точностью до 1 мм.

По завершении измерений, проводился расчет проективного покрытия лишайников –это отношение "заросшей" лишайниками части ствола к общей поверхности. Зная общую длину окружности ствола и принимая ее за 100%, рассчитывали проективное покрытие лишайников. Например, длина окружности ствола 93 см.. Пересечения ленты с талломами наблюдались на

отметках: 8.7-11;24.8-27.2 см .Общая сумма "протяже нности" лишайников составляет 4.7см (2,3+2,4). По пропорции 93 см. - 100% ,4,7см - Х%, (4.7/93*100), находим величину проективного покрытия = 5.05%%.

На основе вычислений получены следующие данные :

Площадка №1 Школьный двор

Среднее значение проективного покрытия – 10.6%

Площадка №2 ул. «50 лет Октября» , аллея вдоль дороги

Среднее значение проективного покрытия-2.8%

А далее сравнили наши результаты со шкалой

Оценка проективного покрытия даётся по 10-балльной шкале:

Результат:

Площадка №1 Школа- 10.6%- 4 балла

Площадка №2 Аллея вдоль дороги- 2.85%-1 балл

Выводы:

1.Лишайниковая флора  представлена двумя видами- Ксантория настенная (Xanthoria parietina) ,Пармелия бороздчатая (Parmelia sulcata).

2.Преобладающий вид - Ксантория настенная

3.Менее жизнеспособные слоевища у лишайников рядом с автотрассой

4. Количество лишайников и  значение проективного покрытия

больше на 1 площадке

5.Чем больше антропогенная нагрузка на территорию, тем меньше число видов, частота встречаемости, проективное покрытие и показатель относительной чистоты атмосферы;

приближение территории к автомобильным дорогам приводит к исчезновению кустистых лишайников и уменьшению значений всех показателей, поэтому

первое место по чистоте воздуха на исследуемых площадках может по праву занимать территория школы.

Список использованной литературы

1. Академия Наук. А.Н. Окснер. Определитель лишайников СССР. Вып. 2. Морфология, систематика и географическое распространение. Л.:«Наука», 1974. - 284 с.
2. Корчагина В.А. Ботаника. Учебник для 5-6 классов. М. «Просвещение». 1985.- 256 с.
3. Пчелкин А.В. Популярная лихенология. М., 2006.– 36 с.
4. Пчелкин А.В., Слепов Б.В, Использование водорослей и лишайников в экологическом мониторинге и биоиндикационных исследованиях. М.:2004
5. Пчелкин А.В., Боголюбов А.С. Методы лихеноиндикаии загрязнений окружающий среды: Методические пособие. – М.:Экосистема, 1997 – 25 с.
6. Пчелкин А.В. Фотографическая съемка биологических объектов: Методическое пособие. М.:»Экосистема». 1997 – 21 с.

Содержание

Введение                                                                                                                            

 1. Морфофизиологические особенности лишайников                                                                     

 2. Лишайники и загрязненность   атмосферного  воздуха                                          

 3. Экспериментальная часть                                                                                          

   3.1.       Методика исследования                                                                            

   3.2.      Загрязненность воздуха на территории, прилегающей к  средней  школе   и рядом с автотрассой                                                                                                                        

          3.3.       Результаты исследования                                                                        

Выводы                                                                                                                   

Список литературы                                                                                                        

Оценка  чистоты атмосферного воздуха методом лихеноиндикации

Голан Анастасия

Гасанова Алина

7 «а» класс

МОУ «СОШ№76»

Руководитель:Вавилина Н.А.

Саратов 2017