Исследовательская работа Качественная оценка загрязнения воздуха с помощью лишайников

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа с. Шулганово МР Татышлинский район РБ

Исследовательская работа

Качественная оценка загрязнения воздуха с помощью лишайников

Автор работы: Низамова Сумбуль, 11 класс

МБОУ СОШ с.Шулганово

МР Татышлинский район РБ

Руководитель:

Ахматханова Алина Димовна

учитель биологии и химии

с. Шулганово - 2015

Оглавление

Введение. …………………………………………….………………………3

Глава I. Основная часть…………. …...……………………………………5

1. 1. Лишайники как объект изучения………...………………………. 5

1. 2. Классификация лишайников……………………………………... 7

Глава II. Практическая часть ………………………………………...........8

1. 1. Ход работы…………… ………………………………………… 8

1. 2. Результаты исследований и их анализ……………………………11

Заключение………………………………………………………...........… 11

Список источников и литературы………………………………………. 12

Приложения……………………………………………………………….... 13

Введение

Человечество в процессе жизнедеятельности влияет на различные экологические системы. Этим самым человек разрушает сложившиеся связи в устойчивой системе, что может привести к ее дестабилизации, то есть экологической катастрофе.

Татышлинский район расположен в северной части Республики Башкортостан. Территория района находится в пределах Прибельской увалисто-волнистой равнины. Климат - континентальный, достаточно влажный, преобладающая часть почв относится к серо-лесным типам, агрегатный состав преимущественно тяжелосуглинистый. Растительный мир представлен смешанными лесами из ели, пихты, сосны, березы, липы, осины, дуба, вяза и других пород деревьев.

Татышлинский район сельскохозяйственный. Других крупных производств нет. Основную рекреационную нагрузку несут зеленые зоны вокруг населенных пунктов.

Атмосферные загрязнения также влияют на состояние питьевых источников и состояние растительного и животного мира. Но самое главное, загрязненный воздух оказывает огромное влияние на здоровье и самочувствие человека. При сильно загрязненном воздухе у людей воспаляются глаза, слизистые оболочки носа, появляются симптомы удушья, обострение легочных и различных хронических заболеваний, например, хронический бронхит, и даже заболевание раком легких. Таким образом, проблема загрязнения воздуха является актуальной, и я решила выяснить, насколько сильно загрязнен воздух в нашем селе. Существуют различные методики исследования уровня загрязненности воздуха. Государственные природоохранные организации в целях мониторинга воздушной среды используют инструментальные методы определения содержания в воздухе вредных примесей. Для меня такие методы недоступны. Была выбрана наиболее доступная методика оценки степени загрязненности воздуха - лихеноиндикация. Лихеноиндикация - это оценка состояния загрязненности воздушной среды по видовому составу лишайников.

Цель исследования – выявить относительную загрязненность атмосферного воздуха методом лихеноиндикации.

Задачи:

1. Выяснить, на стволах каких деревьев и кустарников чаще всего встречаются лишайники.

2. Исследовать видовой состав лишайников на разных участках: участок у дороги, участок в середине села.

3. Сопоставить видовой состав лишайников разных участков.

4. Установить влияние антропогенных факторов на видовой состав лишайников.

Гипотеза: Чем сильнее загрязнен воздух, тем меньше встречается в нем видов лишайников.

Чтобы решить поставленные задачи и добиться цели, использовала следующие теоретические и практические методы исследования.

Сроки проведения исследования: с 1 июня 2012г. по 15 ноября 2012г,с 1 июня 2014г по 15 ноября 2014г.

Методы исследования:

1. Наблюдение

2. Сравнение

3. Измерение.

Объект исследования: эпифитные лишайники.

Новизна: Впервые на нашем селе выявлен видовой состав лишайников, дана оценка загрязнения воздуха.

Глава I. Основная часть

I.1. Лишайники как объект изучения

Наиболее острую экологическую проблему представляет загрязнение воздуха, поскольку регулярно происходит выброс загрязняющих веществ в атмосферный воздух. Основным источником поступления загрязняющих веществ в атмосферу является автотранспорт и промышленные предприятия. Выбросы промышленных предприятий, продукты сжигания топлива автомобилей, продукты горения при пожарах и т.д. поступают в самый нижний (приземный) слой атмосферы.

Загрязнение воздуха приводит к уменьшению толщины озонового слоя и образованию озоновых дыр. По оценкам ученых, уменьшение толщины озонового слоя на 1% повысит интенсивность УФ - излучения на поверхности Земли на 2%, что увеличит уровень заболеваемости раком кожи у людей на 3-6 %. Кроме того, загрязнение воздуха приводит к повышению влажности воздуха, к увеличению количества туманов в городе и помутнению атмосферы – образуется парниковый эффект.

При подготовке к работе я изучила научно-публицистическую литературу по проблеме загрязнения воздушной среды.

Практикум по экологии. Учебное пособие.//под редакцией С.В. Алексеева.Москва,1996.

Практика лихеноиндикации в школьном экологическом мониторинге.// Первое сентября. Биология. №8, 2007. Статья Мироновой О.А. содержит принципы выбора методики исследования, описание и отработку методики лихеноиндикации.

Методы лихеноиндикации загрязнений окружающей среды: Методическое пособие.//А. В. Пчелкин, А.С. Боголюбов. В этом методическом пособии приводятся основные правила организации лихеноиндикационных исследований и некоторые простейшие методики использования лишайников для оценки интегрального воздействия неблагоприятных факторов среды на биологические объекты.

Школьный экологический мониторинг.// Под редакцией Т.Я.Ашихминой. В книге изложены основные принципы организации ученических исследований по изучению природных сред и объектов, предлагается программа исследовательской деятельности в форме экопаспорта территории микрорайона школы, приведены апробированные методики.

Изучая научно-публицистическую литературу, получила сведения о лишайниках как индикаторах состояния окружающей среды, о классификации лишайников, а также о влиянии различных газов на чистоту воздушной среды, в том числе сернистого газа.

Лишайники – широко распространенные организмы с достаточно высокой выносливостью к климатическим факторам и чувствительностью к загрязнителям окружающей среды.

Минеральные вещества в виде водных растворов поступают в слоевище лишайника из почвы, горных пород, коры деревьев. Однако гораздо большее количество химических элементов лишайники получают из атмосферы с осадками и пылью.

По мере приближения к источнику загрязнения слоевища лишайников становятся толстыми, компактными и почти совсем утрачивают плодовые тела, обильно покрываются соредиями. Дальнейшее загрязнение атмосферы приводит к тому, то лопасти лишайников окрашиваются в беловатый, коричневый или фиолетовый цвет, их талломы сморщиваются и растения погибают.

Важен и тот факт, что лишайники, в отличие от высших растений, не способны избавляться от пораженных загрязнениями частей слоевища и обладают способностью расти не только летом, но и в другие периоды при отрицательных температурах воздуха. Поэтому лишайники реагируют на загрязнения атмосферы раньше и сильнее, чем высшие растения.

2. Классификация лишайников

Вегетативное тело лишайника называется талломом (слоевищем). Талломы разнообразны по форме и окраске. По внешнему виду различают три типа талломов лишайников:

Накипные Порошкообразный лишайник, слоевище в виде корочки, сросшейся с корой дерева или поверхностью камня.

Листоватые Лишайник с листообразным слоевищем, с четко выраженной нижней коркой, растет в виде чешуек, отделяющихся от поверхности субстрата (Приложение 1).

Кустистые Лишайник кустистой или волосовидной формы, растет в виде нитей или кустиков с широким плоским основанием.

По приуроченности к субстрату лишайники подразделяют на несколько экологических групп:

Эпилитные лишайники поселяются на камнях и скалах и представлены в основном накипными видами.

Напочвенные лишайники испытывают довольно сильную конкуренцию со стороны быстрорастущих растений, особенно травянистых, поэтому редко встречаются в местах, мало пригодных для высших растений, например на песчаных почвах, в тундре, полупустыне, на торфяниках. Эти лишайники могут расти как на открытых местах, так и в лесах.

Эпифитные лишайники в качестве субстрата используют деревья и кустарники.Среди них выделяют: эпифильные лишайники – растут на листьях деревьев и кустарников, распространены главным образом в тропиках и субтропиках; эпиксильные лишайники – поселяются на обнаженной и обработанной древесине; настоящие эпифитные лишайники – предпочитают кору ствола и ветвей древесных растений. Эпифитные лишайники представлены накипными, листоватыми, кустистыми формами. Кроме перечисленных субстратов, лишайники могут встречаться на железе, смоле, древесном угле, костях, стекле, коже, картоне, линолеуме, войлоке и т.д.

Из всех экологических групп лишайников наибольшей чувствительностью обладают эпифитные лишайники, растущие на коре деревьев (Приложение 2). Изучение этих видов выявило ряд общих закономерностей:

Чем больше загрязнен воздух, тем меньшую площадь покрывают лишайники на стволах деревьев.

При повышении загрязненности воздуха первыми исчезают кустистые лишайники, за ними – листоватые и последними – накипные.

Глава II. Практическая часть

1. 1. Ход работы

Свои исследования я начала с изучения видового разнообразия лишайников. Для этого изучила экземпляры школьной коллекции (Приложение 3).Во время исследования я наблюдала на стволах каких деревьев и кустарников (молодых или старых) чаще всего встречаются лишайники, на коре каких видов деревьев и кустарников чаще поселяются лишайники (Приложение 4).

Я выбрала два участка: один близ дороги (участок №1)(Приложение 5), другой в середине деревни (участок №2)(Приложение 6). Выбрала эпифитные лишайники, растущие на коре деревьев, поскольку они очень удобны для наблюдений, так как доступны в любое время года и хорошо заметны на стволах деревьев, имеющих темный цвет коры. На каждом участке выбрала по 10 отдельно стоящих старых, но здоровых, растущих вертикально деревьев. На каждом дереве подсчитала количество видов лишайников. Все обнаруженные виды разделила на 3 группы: кустистые, листоватые, накипные. Проводила оценку степени покрытия древесного ствола. Для этого на высоте 30-150 см на наиболее заросшую лишайниками часть коры наложила рамки, размером по 10 см длины и ширины, разделенную на квадратики.

Исследование №1. Подсчитала, какой процент общей площади рамки занимают лишайники.

Исследование №2. Какой процент общей площади рамки занимает каждый растущий там вид?

Исследование №3. Какой вид имеют лишайники: есть ли у них плодовые тела, здоровое или чахлое слоевище..1. Методика проведения исследования.

Полученные результаты занесла в таблицу:

Участок №1.

На первом участке около дороги степень покрытия древесного ствола лишайниками составила:70 %. Данная цифра соответствует норме (слабое загрязнение).

Участок №2.

По результатам таблицы составила диаграмму.

На втором участке в середине села степень покрытия древесного ствола лишайниками составила:88 %. Данная цифра соответствует норме (загрязнений нет).

Во время исследования выяснила, что лишайники не растут на коре молодых деревьев и кустарников. Лишайники чаще всего встречаются на коре деревьев и кустарников: липы, клена, ели, лещины, бузины, черемухи, рябины.

II.2. Результаты исследований и их анализ

Составив сводную таблицу, я сравнила полученные результаты и заметила существенные отличия: процент степени покрытия древесного ствола лишайниками низкий около дороги. А по сравнению с 2012 годом степень покрытия лишайниками уменьшается. Это свидетельствует об ухудшенииэкологической ситуации около дороги.

Выводы:

1. Во время исследования выяснила, что лишайники не растут на коре молодых деревьев и кустарников. Лишайники чаще всего встречаются на коре деревьев и кустарников: липы, клена, ели, лещины, бузины, черемухи.

2. Я на опыте убедилась, что метод лихеноиндикацию действительно можно применять для определения загрязненности воздуха.

3. Уровень загрязненности воздуха участка №1 соответствует норме – слабое загрязнение, а участка №2 соответствует норме - загрязнений нет.

4. Экологическая ситуация в селе ухудшается. Источниками загрязнения нашего района являются выхлопные газы автомобилей.

Заключение

Экологическая проблема с каждым годом обостряется. По исследованиям видно, процент степени покрытия древесного ствола лишайниками низкий около дороги. Это свидетельствует об ухудшении экологической ситуации около дороги. Каждым годом увеличиваются количество автомобилей. Растения нас оберегают от разных ядовитых газов. Поэтому мы должны озеленять окружающую нас территорию.Я предлагаю провести мероприятия по озеленению: для этого необходимо запланировать посадку деревьев, совместно со школой, на пустырях, вдоль главных дорог, объявить акцию по озеленению среди учащихся, жителей села, приурочив комплекс мероприятий к Всероссийскому дню посадки деревьев, 11 мая.

Список источников и литературы:

1.Алексеев С.В. Практикум по экологии. Учебное пособие. Москва,1996.

2. Ашихмина Т.Я. Школьный экологический мониторинг.- М.: АГАР, 2000.

3. Кучеров Е.В. Ботанические экскурсии в Башкирии.- Уфа:Китап, 1987.

4. Миркин Б.М., Наумова Л.Г.. Растения Башкортостана. - Уфа:Китап, 2002.

5. Миронова О.А. Практика лихеноиндикации в школьном экологическом мониторинге// Первое сентября. Биология.- 2007.-№8.-с.32-35.

6. Пчелкин А. В., Боголюбов А.С. Методы лихеноиндикации загрязнений окружающей среды: Методическое пособие. – М.: Экосистема, 1997.