Оценка состояния воздуха лихеноиндексацией сл.Кашары Кашарского района
творческая работа учащихся по биологии (9 класс) по теме

Муниципальное образовательное

учреждение дополнительного образования детей центр внешкольной работы Кашарского района

Оценка состояния воздуха лихеноиндексацией

сл.  Кашары Кашарского  района

Выполнила:

Чеботарева Людмила

Учащаяся 8 класс

Руководитель:

Бабенко Галина Николаевна

сл. Кашары

2012

ВВЕДЕНИЕ                                                                                3

Работа № 1. «Изучение морфологических и экологических особенностей лишайников».                                                                                6

Работа № 2. «Изучение видового разнообразия эпифитных лишайников, их жизнеспособности и состояния слоевищ»                                        7

Работа № 3. «Оценка чистоты воздуха по частоте встречаемости и степени проективного покрытия лишайниками»                                                9

Практические рекомендации по результатам исследований                11

ЛИТЕРАТУРА                                                                                12

ПРИЛОЖЕНИЯ

Таблица 1        «Зонирование чистоты воздуха по лишайникам»                13

Таблица № 2 «Видовое разнообразие лишайников и их особенности»        14

Таблица № 3 «Оценка чистоты встречаемости и степени покрытия по пятибалльной шкале»                                                                        15

Фотоматериалы                                                                                16

ВВЕДЕНИЕ

“Лишайники есть повсюду — от морского побережья до горных вершин, где только вечные снега мешают их продвижению, но из-за медленного роста и долгой жизни на них, в отличие от высших растений, серьезно влияют химические или другие загрязняющие атмосферу вещества, их убивает дым больших городов. Только несколько видов и при том в обедненной форме может выжить внутри или около больших населенных пунктов или промышленных центров”.

Анни Лорен Смит

Проблема загрязнения природной среды - одна из глобальных проблем современного мира. В связи с интенсивным развитием промышленности и транспорта в атмосферу, гидросферу, литосферу поступает все большее количество вредных выбросов. На земном шаре практически невозможно найти место, где бы ни присутствовали, в той или иной концентрации, загрязняющие вещества (поллютанты).

Лишайники по-разному реагируют на загрязнённость воздуха: некоторые из них не выносят даже малейшего загрязнения, и погибают; другие, наоборот, живут только в городах и прочих населенных пунктах, хорошо приспособившись к соответствующим антропогенным условиям. Изучив это свойство лишайников, можно использовать их для общей оценки степени загрязнённости окружающей среды, особенно атмосферного воздуха. На этой основе стало развиваться особое направление индикационной экологии – лихеноиндикация.  

Как и большинство биологических методов оценки состояния окружающей среды, метод лихеноиндикации не позволяет различить конкретные вредные вещества, загрязняющие атмосферный воздух, но зато позволяет выделить территории, подверженные воздействию загрязненного воздуха. Для этого иногда бывает достаточно даже неполного описания разнообразия и обилия лишайников на единице площади в данном массиве.

В самом деле, внимательный человек, гуляя в лесу, непременно заметит лишайники, растущие на стволах деревьев, - большие светло-серые пятна листоватых пармелий, мучнистые подпалины накипных лишайников, свисающие с веток редкие «бороды» уснеи, алектории и др.  Все они здесь живые и нередко покрывают более половины поверхности ствола. Если пройти через какой-нибудь городской парк, то едва ли удастся обнаружить лишайники, разве только маленькие пятнышки хилых фрагментов слоевищ в трещинах коры.  

Различия между лишайниковыми флорами естественных и культурных ландшафтов были замечены еще лихенологами прошлого столетия. Не имея тогда точных данных относительно экологических условий (климат, состав воздуха и пр.) населенных пунктов, они могли только предполагать, что часть лишайников чувствительна к каким-то  условиям, по всей вероятности, к составу воздуха. В дальнейшем было установлено, что различные виды лишайников действительно обладают разной чувствительностью. Одни растут только в естественных, не тронутых культурой ландшафтах, другие переносят умеренное влияние антропогенного воздействия, сохраняясь в небольших посёлках, селах, а третьи способны расти и в крупных городах, по крайней мере, на их окраинах.

При изучении лишайников многих населенных пунктов были обнаружены общие закономерности:

1. Чем больше промышленных предприятий, чем сильнее загрязнен его воздух, тем меньше встречается в нем видов лишайников, тем меньшую площадь покрывают они на стволах деревьев и других субстратах и тем ниже их жизнеспособность.
2. При повышении степени загрязнённости воздуха первыми исчезают кустистые лишайники, за ними - листовые и последними - накипные.

Однако необходимо сказать, что не всегда эта зависимость подтверждается, имеются исключения.

На основании этих закономерностей можно количественно оценить чистоту воздуха в конкретном месте.

Цели исследования:

• изучение морфологических и экологических особенностей лишайников;
• изучение видового разнообразия эпифитных лишайников;
• исследование жизнеспособности видов по состоянию слоевища;
• определение степени проективного покрытия в различных местах.
• оценка степени частоты воздуха на исследуемых участках;
• предложение способов решения проблемы по улучшению чистоты воздуха.

Методы исследования:

• Изучение теоретического материала.
• Изучение методик исследования.
• Практическое выполнение исследования.

Работа выполнялась на занятиях экологического кружка в летне-осенний сезон 2012 года.

Район  Комбикормового завода и АБЗ.

Лесонасаждение.

Цели работы:

• Изучить морфологические и экологические особенности лишайников.
• Расширить представление о морфологических типах и экологических группах лишайников по их отношению к субстрату.

Выполнение работы:

1. Изучение специальной литературы по данной теме.

2. Описание морфологических и экологических групп лишайников.

3. По отношению к субстрату и другим условиям местообитания среди лишайников различают несколько крупных основных экологических групп:

Эпифитные лишайники – растущие на коре деревьев и кустарников.

Эпигейные лишайники – растущие на поверхности почвы.

Эпифильные лишайники – развивающиеся на хвое и листьях вечнозеленых растений.

Эпибриофитные лишайники – обитающие на дерновинках мхов, и другие.

4. В различных местообитаниях на  почве, стволах деревьев и т. д. лишайники образуют растительные группировки – синузии, которые характеризуются определенным видовым составом и определенными морфологическими типами. На распределение лишайников влияют как физические, так и химические свойства субстрата.

Работа № 2. «Изучение видового разнообразия эпифитных лишайников, их жизнеспособности и состояния слоевищ»

Цели работы:

• Изучить видовое разнообразие эпифитных лишайников на исследуемых территориях.
• Исследовать жизнеспособность и состояние слоевищ лишайников.

Оборудование:

• Справочник-определитель водорослей лишайников и мохообразных. Издательство «Мысль», Москва, 1978 год.
• Блокнот, карандаш, коробка для сбора образцов.

Выполнение работы.

1. Выбрали для визуального обследования две площадки (1с антропогенной нагрузкой около завода и АБЗ.).
2. Обследовали по 10 случайно выбранных деревьев на каждой площадке с целью изучения видового разнообразия; жизнеспособности и состояния слоевищ.
3.  Сравнили результаты исследований.
4. Объяснили причины различий, обнаруженных при изучении опытных площадок.
5.  Занесли полученные данные в таблицу, сделали выводы.

Данные представлены в таблице № 2, Приложение1. Систематический обзор лишайников представлен в Приложении 2.

Выводы.

На участках с антропогенной нагрузкой видовое разнообразие лишайников не велико. В основном представлены виды рода Ксантория и рода Пармелия. Так же встречается Цетрария. Жизнеспособность лишайников на этих участках низкая, слоевище чахлое. На участке с уменьшенной антропогенной нагрузкой встречаются виды родов Ксантория, Пармелия и Цетрария Жизнеспособность лишайников на этом участке умеренная, но встречаются лишайники с высокой степенью жизнеспособности и здоровым слоевищем.

Проведенные наблюдения свидетельствуют о том, что видовое разнообразие, жизнеспособность и состояние слоевищ лишайников зависит от состояния атмосферы. По состоянию лишайникового покрова можно судить о степени загрязнения воздуха. Лишайники могут служить индикаторами его чистоты. Серьезные антропогенные нагрузки связаны с выбросом различных загрязняющих компонентов  КЗ и АБЗ. Загрязнению атмосферного воздуха способствуют находящаяся в 200 метрах  автозаправочная станция. Усугубляет ситуацию оживленный поток автотранспорта по автодороге  проходящей через с. КАШАРЫ.

Работа № 3. «Оценка чистоты воздуха по частоте встречаемости и степени проективного покрытия лишайниками»

Методика рекомендована: Пчелкин А. В., Боголюбов А. С. Методы лихеноиндикации загрязнений окружающей среды. Методическое пособие.М.,Экосистема, 1997, 25с

Цели работы:

• Исследовать степень проективного покрытия лишайниками в процент местах с высокой антропогенной нагрузкой и в местах с уменьшенной антропогенной нагрузкой.
• Выявить количество видов лишайников и количество лишайников доминирующего вида.
• Произвести оценку чистоты воздуха по частоте встречаемости и степени проективного покрытия лишайниками на исследуемых участках.
• Сравнить полученные результаты.

Выполнение работы.

1. Выделили две территории с различной антропогенной нагрузкой.
2.  Определили степень проективного покрытия лишайниками на десяти деревьях методом сеточек-квадратов. Использовали сеточки 10 х 10 см, представляющие собой рамки, на которые через каждый сантиметр натянуты продольные и поперечные тонкие проволочки.

Рамку накладывали на ствол дерева и фиксировали.

Затем определяли число (a) единичных квадратов, в которых лишайники занимают на глаз больше половины площади квадрата, такое покрытие принимали за 100 %; определяли число (b) квадратов, в которых лишайники занимают менее половины площади квадрата, такое покрытие принимали за 50 %.Общее покрытие в процентах вычисляли по формуле(c – число исследованных площадок):

R = 100 a + 50 b / c.

3. Выявляли количество видов лишайников, количество доминирующего вида и степень проективного покрытия на каждом дереве с юго-западной и северо-восточной стороны.

4. Оценка встречаемости и покрытия давалась по пятибалльной шкале.

5. Сравнили результаты, полученные на трех опытных площадках.

6. Занесли полученные данные в таблицы и сделали выводы.

Данные по результатам работы представлены в Приложении  Таблицы 1–3

Выводы.

1. Район Комбикормового завода и АБЗ находятся в зоне умеренного загрязнения (степень проективного покрытия 3 балла). Загрязнение атмосферного воздуха связано с выбросом загрязняющих компонентов заводов и расположенной в 200 метрах от него автозаправочной станции.
2.  На стволах деревьев в основном встречаются накипные лишайники с низкой жизнеспособностью и чахлым слоевищем. Воздух загрязнен веществами, выбрасываемыми этими заводами.
3. Лесонасаждение находится в зоне относительно чистого воздуха (степень проективного покрытия 4 балла). Это связано с тем, что лесонасаждение  – один из наиболее озелененных районов и находится достаточно далеко от Комбикормового и Асфальтобетонного заводов.

Практические рекомендации по результатам исследований.

Проблемы экологии населенных пунктов – это в первую очередь проблемы уменьшения выбросов в окружающую среду различных загрязнителей. Их необходимо решать путем создания новых малоотходных технологий производственных процессов и эффективных очистных сооружений.

Необходимо вести регулярные наблюдения за состоянием экосистем и их элементов – экологический мониторинг. Регулярно (один раз в два года) проводить оценку чистоты воздуха методом лихеноиндикации, изучать разнообразие лишайников и состояние их покрова. В целях регуляции газового состава воздуха и степени его загрязнения необходимо высаживать деревья, разбивать скверы, газоны, парки в местах с высокой антропогенной нагрузкой(вдоль крупных автомагистралей, около промышленных предприятий, котельных и пр.).

Использовать для озеленения наиболее устойчивые к воздействию пыли, дыма и газа виды древесных пород: тополь, липу, клен, вяз, клен ясенелистный, акацию белую, боярышник обыкновенный, шиповник, бересклет, барбарис обыкновенный, бузину красную. Проводить целенаправленную и планомерную работу по обновлению зеленого фонда. Установить контроль за строительством АЗС и предприятий автосервиса в черте населенного пункта с целью улучшения экологической ситуации и возможности создания мест интенсивной рекреации. Комплекс мероприятий по организации зоны отдыха, туризма и благоустройству территории  лесонасаждений. Благоустройство туристических и рекреационных маршрутов (экскурсионных, познавательных, экологических уголков и пр.), устройство и оборудование площадок и мест отдыха, питьевых источников по санитарным нормам.  

Литература

1. Жизнь растений. Т.3. Водоросли. Лишайники. М.,Просвещение, 1977, 487 с.
2.  «Водоросли, лишайники и мохообразные»;справочник-определитель, М.: «Мысль», 1978 г.
3.  Определитель лишайников России. Т.6-8.
4. Пчелкин А.В., Боголюбов А.С. Методы лихеноиндикации загрязнений окружающей среды:Методическое пособие. М., Экосистема, 1997, 25 с.
5. Миркин Б.М., Наумова Л.Г., Экология России»;1996 г. М.:, АО МДС.
6. Мансурова С.Е. «Следим за окружающей средой нашего города», М., «Владос», 2001г.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Таблица № 1 «Зонирование чистоты воздуха по лишайникам».

Таблица № 2 «Видовое разнообразие лишайников и их особенности».

Таблица № 3 «Оценка чистоты встречаемости и степени покрытия по пятибалльной шкале».