Применение биоиндикационныхметодов для оценки загрязнения
учебно-методический материал (география, 8 класс) по теме

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

средняя  общеобразовательная школа № 9

муниципального образования Тимашевский район

Практическая работа

 8 класс

 Применение биоиндикационных методов для оценки загрязнения  

                              Автор:  Литвинова Галина

 Юрьевна, учитель географии

хут. Незаймановский , 2013.

Целью нашего исследования являлось определить  санитарное состояние  атмосферного воздуха пришкольной территории при помощи растений-биоиндикаторов.

Рис.1 МБОУ СОШ № 9                           Рис.2 Школьный двор

Для этих целей  применяется способ мониторинга среды – биоиндикация, т.е. использование живых организмов для оценки состояния окружающей среды.

Некоторые растения наиболее чутко реагируют на характер и степень загрязнения атмосферы. Это означает, что они могут служить живыми индикаторами состояния среды. В настоящее время разработана теория комплексного экологического мониторинга природной среды, составной частью которого является биологический мониторинг. Индикаторные растения могут использоваться как для выявления отдельных загрязнителей воздуха, так и для оценки качественного состояния природной среды. Обнаружив по состоянию растений присутствие в воздухе специфических загрязнителей, приступают к измерению количества этих веществ различными методами.

На уровне вида и сообщества о состоянии природной среды можно судить по показателям продуктивности растений. Индикаторами присутствия сернистого газа являются лишайники и хвойные породы, наиболее сильно страдающие от загрязнений.

Для выявления разных загрязняющих веществ используются разные виды биоиндикации: для общего загрязнения - лишайники и мхи, для загрязнения тяжелыми металлами - слива и фасоль, диоксидом серы - ель и люцерна, аммиаком - подсолнечник, сероводородом - шпинат и горох, полициклическими ароматическими углеводородами (ПАУ) - недотрога и др.

 От загрязнения воздуха страдают все живые организмы, но особенно растения. По этой причине растения, в том числе низшие, наиболее пригодны для обнаружения начального изменения состава воздуха. Соответствующие индексы дают количественное представление о токсичном эффекте загрязняющих воздух веществ.

 Лишайники являются симбиотическими организмами. Многими исследователями показана их пригодность для целей биоиндикации. Они обладают весьма специфическими свойствами, так как реагируют на изменение состава атмосферы, обладают отличной от других организмов биохимией, широко распространены по разным типам субстратов, начиная со скал и кончая корой и листьями деревьев, удобны для экспозиции в загрязненных районах.

 Выделяют четыре основные экологические группы лишайников: эпифитные — растущие на коре деревьев и кустарников; зпиксильные — растущие на обнаженной древесине; эпигейные — на почве; эпилитные — на камнях. Из них наиболее чувствительны к загрязнению воздуха эпифитные виды. С помощью лишайников можно получать вполне достоверные данные об уровне загрязнения воздуха. При этом можно выделить группу химических соединений и элементов, к действию которых лишайники обладают сверхповышенной чувствительностью: оксиды серы и азота, фторо- и хлороводород, а также тяжелые металлы. Многие лишайники погибают при невысоких уровнях загрязнения атмосферы эти ми веществами. Процедура определения качества воздуха с помощью лишайников носит название лихеноиндикации.

В ходе исследования изучались деревья одной породы (клен кавказский), одного возраста. На этих модельных деревьях измеряли численность лишайников на высоте 100 см с четырех сторон света.

Для измерения использовали рамку - палетку из прозрачной бумаги, квадратной формы, с соотношением сторон 10:10 см, внутри которой через каждый 1 см проведены линии.

Рис. 3 Подсчет лишайников с северной стороны дерева

Рис.4 Подсчет лишайников с западной стороны дерева

Подсчет лишайников производили следующим образом: сначала подсчитывали число квадратов сеточки, в которых лишайники занимают на глаз больше половины площади квадрата, условно приписываем им покрытие, равное 100%. Затем подсчитывали число квадратов, в которых лишайники занимают менее половины площади квадрата, условно приписывая им покрытие, равное 50%.

Общее проективное покрытие (Р)  в процентах вычисляем  по формуле:

                            Р = (100  х  а + 50  х  б) : с

С – общее число квадратов сеточки, равное 100

Измерения проводили  на территории школьного двора вдоль аллеи, ведущей к стадиону.

Вывод: в результате расчетов видно,  что больше всего лишайников наблюдается с северной и западной сторон  исследуемы деревьев. С северной стороны деревьев общее проективное покрытие  составляет более 50%, с южной стороны деревьев – около 30%. Это связано с  биологическими особенностями лишайников ( не любят прямых солнечных лучей), с ветровым режимом и расположенными поблизости сельскохозяйственными угодьями. В целом наличие лишайников говорит о том, что воздух  на исследуемой территории не загрязнен химическими элементами.

При оценке уровня загрязненности воздуха на территории школы  методом лихеноиндикации мы также использовали качественный подход. Он основан на изучении видового состава лишайников. Используя данные о наличии или отсутствии тех или иных видов лишайников, можно определить к какой, условной категории относится исследуемая территория.

Влияние загрязнения воздуха на произрастание лишайников

Результаты исследования показали, что территорию школы можно отнести к зоне с относительно чистым воздухом. На деревьях были обнаружены такие лишайника как пармелия бороздчатая, стенная золотянка, гипогимния вздутая  которые свидетельствуют об умеренном антропогенном загрязнении атмосферного воздуха.

Школа расположена в селитебной части хутора, с южной стороны к территории школы прилегают сельскохозяйственные угодья (пшеничное поле). С северной стороны  школы проходит шоссейная дорога. Движение автомобилей по дороге не частое.

Рис. 5 Вид на школьный двор с юга

Рис. 6 Улица Школьная (северная сторона школьного двора)

                                          Список литературы

1. Артамонов В.И. Занимательная физиология растений. – М.: Агропромиздат, 1991.
2. Биологические методы оценки природной среды/ Под редакцией Н.Н. Смирнова – М.: издательство «Наука»,1978 г.
3. Мельченко А.И., Маликов В.Г. Методические указания по теме: «Рациональное ведение агропромышленного производства на территориях подвергшихся загрязнении. В результате аварийного выброса радиоактивных веществ». Краснодар, 1999.
4. Одум Ю. Основы экологии. – М.: Мир, 1974
5. Плешаков А.А. От земли до неба: атлас-определитель: пособие для учащихся общеобразоват. учреждений.М.: Просвещение, 2010.
6. Стрельников В.В., Мельченко А.И., Инюкин А.Ф. Радиационная экология: Учебник для студентов высших учебных заведений. Майкоп: ГУРИПП «Адыгея», 2005.
7. Чернова Н.М., Былова А.М. Экология: Учеб. Пособие для студентов пед. Ин-тов по биологической специальности. – М.: Просвещение, 1981.