"Оценка состояния окружающей среды методом лиханоиндексации"
опыты и эксперименты по экологии (8 класс) по теме

МОУ- «Рябчёвская СОШ»

Трубчевского района Брянской области

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ  РАБОТА

по экологии на тему:

«Оценка состояния окружающей среды в районе села Рябчевск

методом лихеноиндикации».

                      Руководитель

Рысева Татьяна Владимировна,

 учитель географии  

                                                              Консультант:                                     Авдеенко Игорь Васильевич

                                                                                                                                учитель биологии

2010 год

Содержание:

Введение

I. Использование метода биоиндикации для создания системы биомониторинга при помощи лихеноиндикации

1. История применения биоиндикаторов
2. Основные понятия, используемые в тексте

II. Биология лишайников

1. Лишайники
2. Классификация лишайников

III. Методика исследования

1.        Объект и оборудование

2.        Методика

3.        Результаты исследования    

Выводы

Заключение

Литература

ВВЕДЕНИЕ.

                                                       Моя планета - человеческий дом.

                                                        Ну как ей жить под дымным колпаком,

                                                      Где сточная канава - океан.

                                                      Где вся природа поймана в капкан,

                                                       Где места нет ни аисту ни льву,

                                                       Где стонут травы: "Больше не могу..."

Актуальность:

Проблема сохранения окружающей среды в настоящее время концентрирует на себе внимание исследователей всего мира. Стремительный рост народонаселения, увеличение площадей орошаемого земледелия, а также урбанизация и индустриализация привели к небывалому использованию природных ресурсов. За последние годы увеличился объем загрязнений, выбрасываемых производствами, сельским хозяйством, транспортом в воздушную среду, воду и почву. В связи с усилением антропогенной нагрузки, испытываемой природными комплексами, становится необходимой разработка и апробация методик, позволяющих оценивать экологическое состояние природно-антропогенных сред. Поэтому проблема развития различных мониторинговых подходов в системе экологического контроля и управлении качеством окружающей среды сегодня наиболее актуальна,

«... Люди, научившиеся ... наблюдениям и опытам приобретают способность сами ставить вопросы и получать на них фактические ответы, оказываясь на более высоком умственном и нравственном уровне в сравнении с теми, кто такой школы не проделал», писал Тимирязев.

Так как все компоненты природы тесно и неразрывно взаимосвязаны между собой, то нарушения одного компонента вызывает изменение состояния всех остальных. Оценивая состояния одного, можно предполагать и изменения других. Наиболее остро изменения окружающей природной среды отражаются на биотических компонентах.

К сожалению, не всегда есть возможность проводить комплексные научные исследования, требующие больших материальных затрат и специального оборудования. В таких случаях можно использовать методы биоиндикации, биомониторинга, получивших в последнее время широкое признание и распространённость. Важным представляется не только оценка биоразнообразия и устойчивости природных биоценозов, но и привлечение внимания муниципальных органов власти к данной проблеме, что особенно актуально в перспективе дальнейшего ухудшения экологической обстановки.

В центре внимания нашего исследования - проблема проведения экологического мониторинга методами биоиндикации (лихеноиндикация), при котором будут отобраны объекты биоиндикации, предложены методики изучения окружающей среды с их помощью и обеспечена объективная оценка экологических условий среды обитания биологических объектов (растений, животных, микроорганизмов) в нашем селе.

Целью работы стала оценка экологического состояния села Рябчевск методами биоиндикации и биомониторинга.

Практическая значимость: при целенаправленном объединении усилий экологов и районной администрации развитие экологического мониторинга на основе биоиндикации в перспективе позволит создать взаимосвязанную и координируемую систему оперативного, тактического и стратегического планирования оптимизационных мер, а также выработать рациональную экологическую политику для улучшения природной среды по всем ее компонентам. Результаты деятельности по экологическому мониторингу могут использоваться экологами района для решения проблем оздоровления природной среды. По-видимому, развитие данного направления в ближайшем будущем будет наиболее плодотворно.

Новизна: впервые применен метод лихеноиндикации в оценке экологического состояния села Рябчевск и выявление основных причин и источников негативного воздействия на компоненты природного комплекса. Поэтому данные, которые были получены по окончании исследовательской работы, являются новыми и нигде ранее не зафиксированными.

В этой связи оценка экологического состояния села Рябчевск, проведенная методами лихеноиндикации представляется вполне современной и необходимой для построения эффективной системы биомониторинга.

 Задачи:

1. Изучить литературу по данному вопросу,
2. Определить объекты, виды и условия биоиндикации.
3. Освоить методику экологического анализа на основе лихеноиндикации.
4. Сделать выводы об экологическом состоянии села Рябчевск.
5. Вести постоянный мониторинг экологического состояния в последующие годы.

Гипотеза: в связи с отсутствием развитого сельскохозяйственного производства в районе села Рябчевск основным загрязняющим фактором является автотранспорт, движущийся по трассе Трубчевск - Брянск.

1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДА БИОИНДИКАЦИИ ДЛЯ СОЗДАНИЯ СИСТЕМЫ БИОМОНИТОРИНГА ПРИ ПОМОЩИ ЛИХЕНОИНДИКАЦИИ.  

1.ИСТОРИЯ ПРИМЕНЕНИЯ БИОИНДИКАТОРОВ.

Согласно сложившимся представлениям, мониторинг «среда — человек» (экологический мониторинг) определяется как система мероприятий, обеспечивающих наблюдение за состоянием среды обитания, его оценку и прогнозирование, а также совокупность действий, направленных на выявление, предупреждение и устранение негативных факторов среды. Пути решения экологических проблем, стратегия экологической безопасности и устойчивости развития всё ещё остаются категориями весьма неопределёнными. Оценки глобального экологического состояния изменяются от оптимистических («необходимо предотвратить возможность экологического кризиса») до умеренно пессимистических («планета находится в преддверии кризиса») и самых пессимистических («жёсткий экологический кризис»).

Информация о состоянии окружающей природной среды, об изменениях этого состояния давно используется человеком для планирования своей деятельности. Уже более 100 лет наблюдения за изменениями погоды, климатом ведутся регулярно в цивилизованном мире. Вторая половина 20 века ознаменовалась осознанием человечеством того, что необходимо создание системы слежения за состоянием и изменением природной среды на планете Земля. Многообразие форм усиливающегося воздействия на биосферу определяет сложность и многогранность проблемы создания единой системы методов выявления, качественной оценки и слежения за экологическими и социально-экономическими последствиями антропогенных изменений окружающей среды. Все шире становится круг наблюдений, число  измеряемых параметров, все гуще сеть наблюдателей.

Впервые вопрос о Международной программе глобальных наблюдений за изменением в биосфере был рассмотрен в 1971 г. Научным комитетом по проблемам окружающей среды (СКОПЕ). При подготовке к конференции ООН по охране окружающей среды (Стокгольм, 1972 год) специалистами проводилось довольно серьезное обсуждение вопросов, связанных с созданием глобальной системы мониторинга.

Под мониторингом было решено понимать систему непрерывного наблюдения, измерения и оценки состояния окружающей среды,  В ходе работы конференции была выработана рекомендация по разработке и принято решение по созданию ГСМОС - глобальной системы мониторинга, окружающей среды (Global Environinental Monitoring Systems - GEMS).

Идея использования термина «мониторинг» в природоохранной практике впервые была озвучена в 1972 году на Стокгольмской конференции ООН по проблемам окружающей среды, который стал альтернативой термину «контроль». Из латинского слова Моniка - означающее напоминание, увещевание, предсказание, предупреждение, было образовано английское слово monitoring, которое переводится как «слежение». Согласно Закону РФ «Об охране окружающей природной среды» под мониторингом окружающей среды (экологическим мониторингом) - понимается комплексная система наблюдений за состоянием окружающей среды, оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды под воздействием природных и антропогенных факторов.

Развернутое понятие экологического мониторинга предусматривает комплексную систему контрольных наблюдений с целью получения и накопления определенной информации, необходимой для рационального  использования  естественных ресурсов, эффективного конструирования и обеспечения стабильного существования, а также сохранения эталонных природных экосистем. Его методическая и целевая ориентация должны быть связаны с регистрацией и прогнозом  изменений объектов живой природы естественных и нарушенных экосистем наряду с абиотическими компонентами.

Экологический мониторинг - таким образом,  организованный мониторинг   окружающей   природной   среды,   при   котором

- во-первых, обеспечивается постоянная оценка экологических условий среды обитания человека и биологических объектов (растений, животных, микроорганизмов), а также оценка состояния и функциональной целостности экосистем;

- во-вторых, создаются условия для определения корректирующих действий в тех случаях, когда целевые показатели экологических условий не достигаются.

В связи с тем, что экологический мониторинг включает достаточно сложный комплекс наблюдений, возникает ряд методологических проблем, касающихся, во-первых, выделения экологических зон, где такие наблюдения необходимы и наиболее эффективны, и, во-вторых, - выбора объектов и процессов, чувствительных к антропогенному воздействию.

Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды в РФ в 1995 г.» определяет экологический мониторинг в РФ как комплекс выполняемых но научно обоснованным программам наблюдений, оценок, прогнозов и разрабатываемых на их основе рекомендаций и вариантов управленческих решений, необходимых и достаточных для обеспечения управления состоянием окружающей природной среды и экологической безопасностью.

Одной из компонент мониторинга окружающей природной среды является биомониторинг - система наблюдений, оценки и прогноза любых изменений в биоте, вызванных факторами антропогенного происхождения. Структура биологического мониторинга довольно сложна. Он строится из отдельных подпрограмм исходя из принципа, основанного на уровнях организации биологических систем.

Первоочередная задача биологического мониторинга заключается в наблюдении за уровнем загрязнения биоты. Отклики или биологические последствия, связанные с воздействием загрязнений, регистрируются в рамках специальных подпрограмм. Биологический мониторинг призван расширять и углублять систему знаний и методов о наблюдении, оценки и прогноза состояния биотической составляющей биосферы в целях создания основы для управления качеством окружающей среды. Диагностика подразумевает обнаружение, идентификацию и определение концентрации загрязняющих веществ в биотической составляющей на основе широкого использования организмов-мониторов (индикаторов).

На современном этапе наиболее важные задачи биоиндикации ; и биомониторинга состоят в разработке теоретических основ и методологий анализа реакции биологических систем на многофакторные воздействия с учетом дифференциальных отличий патогенных агентов, факторов риска, патотропных ситуаций и патологических явлений в зависимости от экологических условий и состояния организмов, популяций, ценозов и отдельных экосистем.

Впервые в России в 2001 г. в г. Сыктывкар на базе Института биологии Коми ИЦ УрО РАН. Международный союз биологических наук, Междисциплинарная комиссия по биоиндикаторам и Российская академия наук провели XI международный симпозиум по биоиндикаторам «Современные проблемы биоиндикации и биомониторинга». В нем участвовало 500 представителей 102 организаций из 25 стран мира. К началу симпозиума было опубликовано более 300 присланных научных сообщений. Он стал важным этапом в развитии концептуальных подходов к решению проблемы взаимоотношения человека и природы. Практически с этого момента можно говорить о рождении в нашей стране научно обоснованной Концепции биомониторинга. Десять предыдущих симпозиумов в основном были посвящены разработке критериев и методов оценки качества окружающей среды. В этот же раз обсуждались помимо традиционных вопросов биоиндикации новые методы, включая дистанционное зондирование, и новые подходы, охватывающие комплексные методы индикации - от традиционных биогеохимических до создания геоинформационных систем.

2. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ТЕКСТЕ

Биоиндикация (Bioindication) - оценка качества среды обитания и ее отдельных характеристик по состоянию ее биоты в природных условиях. Для учета изменения среды под действием антропогенного фактора составляются списки индикаторных организмов.

Биоиндикатор (Bioindicator ( от лат. Indicator - указатель) -группа особей одного вида или сообщества, по наличию или по состоянию которых, а также по их поведению судят о естественных и антропогенных изменениях в среде.

Организм-индикатор (Indicator orgamism) - организм с узкими пределами экологической приспособленности (стенобионт), своим поведением, изменением физиологических реакций или самой возможностью существования указывающий на изменения в среде или на ее определенные естественные или антропогенные характеристики

Организм-индикатор загрязнения - вид, подавленное состояние, исчезновение или усиленное размножение которого сигнализирует о загрязненности среды, а в ряде случаев свидетельствует о степени загрязнения и составе загрязнителей, их кумулятивном действии

Стенобионты ( Stenobionts; Stenotopic organisms, от греч.Stenos - узкий + Bios  - жизнь) - организмы, способные существовать лишь в строго определенных условиях окружающей среды и не переносящие их изменений.

Чувствительность - степень реакции биоиндикатора на оказываемое на него воздействие со стороны какого-то вещества, физического или биологического фактора либо со стороны окружающей его среды в целом.

Экологический организм-индикатор - стенобионт, приспособленный к жизни в определенной экосистеме и погибающий в других условиях, что дает возможность отличать одно комплексное природное образование от другого.

Биоиндикация - это обнаружение и определение биологически и экологически значимых антропогенных нагрузок на основе реакций на них живых организмов и их сообществ.

Биологический мониторинг - система наблюдений, оценки и прогноза любых изменений в биоте, вызванных факторами антропогенного происхождения.

Лихеноиндикация - индикация качества природной среды при помощи лишайников.

II. БИОЛОГИЯ ЛИШАЙНИКОВ

1. ЛИШАЙНИКИ

Впервые лишайники были описаны Теофрастом в 3 в. до н.э. Он знал только два их. вида - уснею и рочеллу. В 18 веке К. Линней описал 80 лишайников, которых посчитал мхами. Выделил лишайники в отдельную группу растений шведский ученый в 19 веке Э. Ахариус, который основал новое направление в ботанике - лихенологию, т.е. науку о лишайниках. Двойная природа лишайников была открыта в 1867 году С. Швендером. На сегодняшний день лихенологами обнаружено 25 000 тысяч видов этих растений, отличающихся крайне медленным ростом и поразительной способностью выживать в самых суровых условиях.

Лишайники - наземные растения,  и распространены они на суше повсеместно, от жарких тропических   пустынь, где приходится терпеть 60-градусный зной, до лишённых растительности арктических антарктических   пустынь,  где  необходимо    выдерживать   50-градусные морозы  (к

слову, в Антарктиде встречаются до  350 видов лищайников).

Происхождение и эволюция лишайников. Происхождение лишайников скрыто мраком тайны. Отдаленно напоминает процесс их становления поиск гифами гриба клеток водоросли. Учёные провели эксперимент с грибом - микобионтом лишайника кладония гребешковая. Грибные нити жадно опутывали всё подряд, включая стеклянные шарики, по форме и размерам напоминавшие клетки водорослей. Всего учёные использовали, в эксперименте клетки 13 водорослей, включая свободноживущие виды, ничего общего с грибами не имеющие. Гифы кладонии оплели их всех. Внешнее строение лишайников. Тело лишайников представлено слоевищем, или талломом. Различают листоватые и кустистые.

Внешний вид лишайников чрезвычайно разнообразен. Они могут напоминать тончайшую плёнку, выстилающую камни и поверхность скал. Но не редки тела в виде палочек, листочков, кустиков, башенок, запутанных «бород», сказочных карликовых кубков. Тело некоторых лишайников усеяно как бы ягодами (органами размножения) или покрыто мельчайшими чешуйками (филлокладиями). Само тело носит название слоевища, или по- латыни таллома. По строению слоевища различают несколько основных типов морфологической организации лишайников.

Известны накипные, листоватые и кустистые лишайники. Накипные,  называемые иногда корковыми, имеют плё'нкообразное слоевище, которое плотно срастается с субстратом, стелется по его поверхности. Причём субстратом может служить что угодно: камни, стволы деревьев, поверхность каких- либо строений, оголённая поверхность почвы.

Листовое слоевище имеют более сложноорганизованные лишайники. Их тела, чётко разделяемые на внутренние слои, имеют форму пластинок- листьев, стелющихся по субстрату и закрепляющихся на нём с помощью пучков специализированных грибных нитей (гиф) - ризоидов или ризин.

В виде столбиков, веточек, палочек и вытянутых, лент растут кустистые лишайники, закреплённые на субстрате только у своего основания. Грибные нити слагают собой внешний (корковый) и внутренние слои таллома, превращаясь в плотную массу. Это защитные слои, в которых находятся водоросли. Гриб оберегает растение от перепадов температур, пересыхания, избыточной освещённости. В целом водоросли в этом симбиозе играют роль листьев, а гриб- роль корней. То есть растения занимаются фотосинтезом   и   вырабатывают  органику, которую  поглощает  гриб, а тот подводит к водорослям  воду, кислород и помогает усваивать минеральные вещества.

Особенно активно лишайники поглощают металлы, которые и придают им разные расцветки, служа исходным сырьём для синтеза т.н. лишайниковых кислот. Последние являются специфическими сложными веществами, нигде больше в природе не встречающимися, кроме как в тканях слоевища лишайников.

Размножаются лишайники спорами, как грибы, или кусочками слоевища. Споры многих видов лишайников созревают в специальных органах, т.н. сумках. Споры образуются грибом, причём процесс их распространения протекает так, что они разбрасываются в дальнейшем вместе с клетками водоросли. После прорастания споры грибные гифы немедленно опутывают водоросль, чтобы симбиоз вновь восстановился, Сама сумка для спор находится внутри органа размножения- апотеция или перитеция, который является плодовым телом гриба.

2. КЛАССИФИКАЦИЯ ЛИШАЙНИКОВ.

По своему строению все лишайники довольно однотипны. В большинстве своём они представлены видами, слоевище которых образовано сумчатыми грибами. Около 50% всех видов лишайников содержит в себе клетки водоросли требуксии, которая не встречается вне этого симбиоза. Все лишайники имеют малое количество хромосом в клетках. У лецидеи оно минимально и равняется 2, а у дерматокарпона достигает максимального количества-8.

Таким образом, лишайники являются обширной группой весьма специфических, своеобразных живых существ. В системе растений они выделяются в особый отдел. Внутри этого отдела насчитываю три группы, две из которых признаны учёными, а другая является условной в силу своей искусственности. Данные группы определены по грибам, образующим слоевище лишайника.

Поскольку большинство лишайников образованы сумчатыми грибами, то класс сумчатых лишайников самый многочисленный. Базидиальные лишайники, тела которых сложены грибами базидомицетами, встречаются в небольшом количестве в тропиках и субарктическом поясе. Это не настоящие лишайники, т.к их микобиоты способны свободно существовать как грибы из групп агариковые и афиллофоровые.

Наконец есть несколько видов, главным образом лепрарий, у   которых   не найдено   органов   размножения- плодовых тел. Поскольку без плодовых тел определить природу гриба невозможно, то учёные пока не знают, куда им отнести загадочные растения. Странные лишайники вынесены в обособлевную искусственную группу «несовершенных лишайников». Сумчатые лишайники насчитывают 25 тыс. видов, а базидиальные всего 20 видов. Класс сумчатых лишайников подразделяется на подклассы пиренокарповых и гимнокарповых. Большинство описанных в книгах лишайников относятся к гимнокарповым из порядка крупноплодных. Сюда входят семейства лицедеевых, кладониевых, леканоровых, пармелиевых, пельтигеровых и уснеевых.

Как могут выжить лишайники в условиях среды, столь неблагоприятных для любой другой формы? Секрет их успеха связан с защитой водоросли от высыхания грибным симбионтом. Лишайники часто пребывают в почти обезвоженном состоянии, когда их влажность составляет от 2 до 10% сухой массы. При высыхании фотосинтез прекращается. Смачиваясь дождем, лишайники очень быстро поглощают воду (в 3 - 35 раз больше собственной массы)

Лишайники - очень интересная и своеобразная группа низших растений. В лишайнике сочетаются два организма с противоположными свойствами: водоросль, чаще зеленая, которая в процессе фотосинтеза создает органическое вещество, и гриб, потребляющий это вещество. Следовательно, в этом сожительстве наряду с паразитизмом имеются и черты симбиоза.

По приуроченности к субстрату лишайники подразделяют на четыре основные группы; напочвенные, эпифитные, (поселяющиеся на деревьях и кустарниках), эпилитные ( на камнях и скалах) и водные. Однако этими группами на исчерпывается их экологическое разнообразие.

Лишайники - очень медленно растущие организмы. Прирост их при благоприятных условиях колеблется в зависимости от вида от 1 до 8 мм в год. Листовые и кустистые лишайники растут быстрее, а накипные медленно. Средний возраст составляет их от 30 до 80 лет. Но в природе встречаются лишайники возраст, которых составляет 600 и даже 2000 лет.

Некоторые из лишайников применяются в медицине. Это сильный антибиотик, который под названием бинан введен в медицинскую практику для лечения свежих посттравматических и послеоперационных раневых поверхностей, варикозах и трофических язв, ожогов первой и второй степеней, а также при острых гнойных воспалительных процессах мягких тканей.

Лишайники способны долгое время пребывать в сухом, почти обезвоженном состоянии, когда их влажность составляет от 2 до 10% сухой массы. При этом они не погибают. Погрузившись в такой «анабиоз», лишайники могут выдерживать сильное солнечное облучение, сильное нагревание и охлаждение.

В связи с тем, что лишайники поглощают воду всей поверхностью тела в основном из атмосферных осадков и отчасти из водяных паров, влажность слоевищ непостоянна и зависит от влажности окружающей среды. Таким образом, поступление воды в лишайники происходит, в отличие от высших растений, по физическим, а не по физиологическим законам.

Мы знаем, что минеральные вещества в виде водных растворов поступают в слоевище лишайника из почвы, горных пород, коры деревьев. Однако самое большое количество химических элементов лишайники получают из атмосферы с осадками и пылью.

Лишайники являются надежными индикаторами загрязнения воздуха и традиционно используются для целей биоиндикации. Основные причины, обусловливающие малую устойчивость лишайников и их группировок к атмосферному загрязнению следующие:

• высокая чувствительность водорослевого компонента лишайников, пигменты которого под действием загрязнителей быстро разрушаются;
• отсутствие защитных покровов и связанное с этим беспрепятственное поглощение газов слоевищами лишайников; строгие требования к кислотности субстрата, изменение которой сверх определенного предела влечет гибель лишайников.

При применении этого индикатора следует пользоваться шкалой устойчивости конкретного вида к загрязнителю. Шкала реакции лишайников на поллютанты, разработанная С.Б.Криворотовым (С.Б.Криворотов,1995), выделяет 4 типа этих организмов:

1. тип - устойчивые к загрязнению лишайники;
2. тип -  чувствительные к действию атмосферного загрязнения;
3. тип - очень чувствительные к загрязнению виды;
4. тип - не переносящие загрязнения лишайники.

Лихенодиагностика позволяет осуществлять картирование территории по степени загрязненности атмосферного воздуха. Однако, возможности лихеноиндикации ограничены чувствительностью нативных видов (Б.Небель,1993), поскольку многие лишайники аккумулируя загрязнитель из атмосферы при его хроническом воздействии гибнут от низких концентраций, зачастую не достигающих установленных для человека и теплокровных животных нормативов.

В условиях лаборатории, если лишайники поместить в камеру с определенной влажностью, температурой и концентрацией загрязнителя, то о степени повреждения биотеста принято судить по изменениям его структуры: визуально (цвет, морфология, образование диаспор) и микроскопическим (жизнеспособность водорослевого слоя) Флюоресцентная микроскопия позволяет оценить разрушение хлорофилла в клетках фотобионта; электронная микроскопия регистрирует такие ультраструктурные изменения водорослевых и грибных клеток, как увеличение плотности цитоплазмы и разрушение органелл.(И.А.Шапиро, 1996).

III. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ.

1. ОБЪЕКТ И ОБОРУДОВАНИЕ.

В качестве объектов исследования лучше всего подходят листоватые или кустистые эпифиты с крупными слоевищами достаточно яркой окраски, имеющие хорошую чувствительность к загрязнению воздуха.

Определение проективного покрытия и частоты встречаемости.

Оборудование: лупа, компас, палетка, рулетка (1,5 м).

Палетка представляет собой квадратный кусок оргстекла размером 10x10 см, расчерченный процарапанными линиями на квадрат 1x1 см. Площадь палетки принимается за 100 %, один квадрат будет составлять 1%. Если талломы выбранных видов лишайников не образуют сомкнугых скоплений, рекомендуется обвести контуры каждого отдельного слоевища фломастером и затем подсчитать их суммарное проективное покрытие. После этого контуры необходимо стереть мокрой губкой, чтобы они не мешали при дальнейших замерах. При измерении проективного покрытия кустистых видов надо плотно. прижать палеткой их слоевища к поверхности коры, следя при этом, чтобы они не сбивались в комки, т.к. результаты будут ошибочны. Проективное покрытие определяется для каждого вида лишайника отдельно.

2. МЕТОДИКА.

1. Проективное покрытие и частота встречаемости лишайников определяются на отдельно стоящих, старых, растущих вертикально деревьях одной породы (например, только на тополях или только на липах). На территории зеленого насаждения можно брать сразу несколько древесных пород для сравнения. Для определения проективного покрытия берут выборку не менее 10 стволов одной породы, для определения частоты встречаемости -— не менее 50.

2. Проективное покрытие определяется на всех деревьях на  одной высоте с четырех экспозиций (на северной, южной, западной и восточной частях ствола - определяется по компасу). Наиболее часто замеры делают на высоте 1,5 м (уровень груди), но можно делать их и у основания ствола (0,5—0,7 м).
3. Для определения частоты встречаемости вида лишайника осматривают все дерево от основания ствола до нижних ветвей. При этом важен сам факт наличия растения на дереве, но можно также отмечать и степень его обилия (очень редко, редко, достаточно часто, часто, очень часто)
4. Полученные результаты заносятся в полевые дневники в виде таблиц.

Обработка результатов.

Измерить площадь исследуемого участка (согласно методике его площадь составляет 100м2

Сосчитать количество деревьев на площадке и отмерить высоту 1,5 м,- до этого уровня измеряется площадь субстрата и вычисляется общая площадь субстрата по формуле:
Sсуб.= (11+12  + 13                                                                                     .    + ….. 110)h                                  (1)

На поверхность субстрата прикладывается палетка, при этом нужно следить за тем, чтобы лишайники не сбивались в комки, т. к. в таком случае результаты будут ошибочны.

Подсчитывается площадь, занятая накипными, листоватыми и кустистыми лишайниками в отдельности, а также незанятая площадь. Каждый из этих показателей называется абсолютной площадью.

Высчитывается процент площади различных типов лишайников по формуле:        
Sотн = S абс / S суб * 100%                                 (2)

Зная процентное соотношение, можно дать оценку частоты встречаемости и степени покрытия по пятибалльной шкале:

Если известна оценка степени покрытия, то можно вывести так называемый коэффициент ОЧА по формуле: ОЧА=(Н+2Л+ЗК) : 30

где «Л» балл оценки листовых лишайников;

где «Н» балл оценки накипных лишайников;

где «К» балл оценки кустистых лишайников;

Коэффициент ОЧА позволяет сделать окончательный вывод по оценке чистоты атмосферы - чем он ближе к единице, тем чище воздух.

С помощью определителя (см. список литературы), определяем встретившиеся виды, фотографируем их.

Качественная оценка уровня загрязненности атмосферного воздуха газообразными и твердыми поллютантами по наличию лишайников определенных жизненных форм

Примечание:

 ? - возможны находки зачаточных слоевищ,

+ — малое число видов,

++ — значительное число видов,

+++ — очень большое число видов лишайников.

Иногда устойчивость лишайников к загрязнению обусловлена внешними условиями. Хорошо смачиваемое слоевище страдает от загрязнения больше, чем плохо смачиваемое. Если субстрат, на котором растет лишайник, имеет щелочную реакцию, то переносить загрязнение ему легче. Важным является и преобладающее в данной местности направление ветров, несущие губительные газы и пыль. Но иногда в объяснении причины устойчивости лишайника к загрязнению надо искать внутри самого лишайника. Большую роль играет проницаемость клеток, присутствие некоторых лишайниковых веществ, нейтрализующих кислотные выпадения. Исчезновение эпифитных лишайников при появлении воздушного загрязнения происходит постепенно и зависит от концентрации вредных веществ, а также от особенностей субстрата, на котором они растут, но есть у лишайников враги и в мире животных. Например, большой вред им наносят им слизни, улитки и некоторые насекомые. Одним из факторов, влияющих на произрастание эпифитных лишайников, является естественная кислотность коры. Значение рН коры у древесных растений различно, и они условно делятся на три группы по этому показателю:

1) деревья с кислой корой - сосна, ель, лиственница, пихта, береза (рН=3.4-3.7);

2) деревья с умеренно кислой корой - дуб, платан, ольха, ивы разных видов (рН=4.1-5.1);

 3) деревья с так называемой субнейтральной или нейтральной корой - тополя разных видов, вяз, липа, осина, ясень (рН-5.3-5.9).

3.РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В наши дни, когда все более актуальной становится проблема загрязнения окружающей среды, лишайники могут сослужить нам еще одну службу. Мы заметили, что лишайники по-разному реагируют на загрязнение воздуха. Изучив эти свойства лишайников, мы их. использовали как индикаторы степени загрязнения окружающей среды.

Мы заложили три исследовательские площадки :

• роща оврага Котёнок (№1);
• дендрологический отдел пришкольного участка (№2);
• посадка возле трассы Трубчевск - Брянск у стана с/х техники (№3).
• Исследования проводились в феврале - апреле 2009 года (Приложение 2).

Проведя наблюдения на площадке №1 мы заметили, что лишайники, растущие на стволах деревьев,- большие светло-серые пятна листовых паргелий, золотистые пятна, мучнистые подпалины накипных лишайников. Все они здесь живые  и покрывают более половины поверхности ствола.

Проведя наблюдения на площадке №2, мы заметили, что покрытие стволов деревьев лишайниками несколько меньше, лишайники покрывают поверхность более разряжено, чаще встречаются накипные формы.

На площадке №3   покрытие стволов лишайниками   намного меньше, чем на площадках №1 и №2. Лишайники располагаются редко, их размеры намного мельче, листоватые формы намного реже встречаются, чем накипные.(См. Приложение 4

Таблица; Оценка загрязнения воздуха по лишайникам        

Таблица: Зонирование по степени загрязнённости воздуха

Далее следует обработка результатов. Составлена сводная таблица соотношения кустистых, листоватых, накипных лишайников на различных площадках.

Сводная таблица, соотношения типов лишайников

ВЫВОДЫ:

В ходе работы нами изучена литература по биоиндикации, изучена биология лишайников, отобрана современная методика лихеноиндикации её анализа.

Проведен экологический мониторинг методами лихеноиндикации, при котором предложена методика изучения окружающей среды и обеспечена объективная оценка экологических условий среды обитания биологических объектов.

Результаты проанализированы и занесены в таблицы.

Проведенный мониторинг за экологическим состоянием окружающей среды методами биоиндикации позволяет констатировать следующее:

• экологическая обстановка воздушной среды в районе с.Рябчевск хорошая;
• наиболее загрязнённая часть территории расположена вдоль трассы Трубчевск - Брянск.

Собранный материал позволил выявить наличие сравнительно небольшого числа видов лишайников. На территории села встречаются: кладония лесная, кладония выраждающаяся, ксантория постенная, канделярия одноцветная, пармелия бороздчатая.  

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Анализ экологической обстановки позволяет, обобщая имеющиеся материалы, выделить три основные градации экологической обстановки с.Рябчевск.

Зона умеренного загрязнения включает территорию вдоль трассы Трубчевск - Брянск. Эколого-гигиеническую обстановку в этом районе следует характеризовать как напряженную. Она создается вследствие концентрации выбросов выхлопных газов автомобильного транспорта. Ситуацию улучшает слабая загруженность автомагистрали и отсутствие развитого с/х производства.

Зона нормальной экологической обстановки находится в микрорайоне школы где основным загрязняющим фактором является жизнедеятельность жителей села. В этой зоне наблюдается повышенная замусоренность бытовыми отходами. Умеренный техногенный прессинг определяется методами биоиндикации.

Экологически чистая зона располагается за территорией села в естественных биоценозах. Выполненная гигиеническая оценка и зонирование сельского пространства могут быть полезны районной администрации и экологической службы в разработке оптимизационных мер по улучшению экологической обстановки в районе.

В результате выполнения работы наша гипотеза подтвердилась. Все поставленные задачи выполнены в ходе исследования.

ЛИТЕРАТУРА.

1. Ашихмина Т.Я. Школьный экологический мониторинг: Учебно-методическое пособие.- М.:Агар, 1999. - 386 с.
2. Биологические методы оценки природной среды: "Наука", 1978.-280 с.
3. Биоиндикация и биомониторинг. М.:Наука, 1991. - 288 с.
4. Боголюбов А.С. Методы лихеноиндикации загрязнения окружающей среды. - М.: Экосистема, 1998. - 127 с.
5. Бурдин К.С., 1985; Биоиндикация заг.наз.экосистем.,1.988;

6.        Водоросли, лишайники и мохообразные СССР. Отв. ред.
М.В.Горленко. М„ "Мысль", 1978.

7. Голубкова Н.С.. Определитель лишайников средней полосы Европейской части СССР. М.-Л.'; "Наука", 1966.
8. Определитель лишайников России. Вып.6. Алекториевые, Парме-лиевые, Стереокаулоновые. Под. ред. Н.С.Голубковой. С.-П.: "Наука", 1996
9. Шапиро И.А. Загадки растения-сфинкса. Лишайники и экологический мониторинг. Л., Гидрометеоиздат, 1991. - 80 с.