"Лишайники – биоиндикаторы окружающей среды"

Исследовательская работа на тему:

"Лишайники – биоиндикаторы окружающей среды"

Оглавление:

• Введение……………………………………………………………. 3

• Методика исследований…………………………………………… 3

• Результаты исследований…………………………………………. 4

• Выводы……………………………………………………………… 5

• Использованная литература……………………………………….. 6

Введение

В настоящее время значимой проблемой является загрязнение окружающей среды, так как с каждым днём появляются всё новые и новые источники загрязнения, а способы борьбы с этим развиваются слишком медленно. Люди подвергаются большой опасности, вдыхая загрязненный воздух. Существует множество методик для определения чистоты воздуха; для нашей исследовательской работы мы выбрали метод лихеноиндикации, который подразумевает определение зависимости количества лишайников на деревьях от чистоты окружающего воздуха. Лишайники являются биоиндикаторами, значит, с их помощью можно определить степень загрязнённости окружающей среды. Данные организмы распространены практически везде, значит лихеноиндикация является отличным методом определения чистоты воздуха.

Целью нашего проекта является оценка состояния воздуха в пределах Ленинского района города Воронежа методом лихеноиндикации.

Задачи исследовательской работы:

-исследовать состояние лишайников на выбранной территории;

-оценить их видовое разнообразие и количество на деревьях;

-определить площадь покрытия деревьев различных террриторий лишайниками;

-оценить состояние воздуха на выбранной территории.

Мы готовы выдвинуть гипотезу: предполагаем, что количество лишайников на деревьях будет гораздо большим в местах, отдаленных от дорог и промпредприятий.

В основу работы положено измерение площади покрытия лишайниками различных деревьев с северной и южной сторон, у основания ствола дерева и на высоте 100 см. Для измерения мы использовали рамку 10*10 см, которую изготовили самостоятельно. Также учитывалось количество разных видов лишайников: накипных, листоватых и кустистых. Мы исследовали 5 площадок, на каждой из которых измерили по два дерева. Сбор данных производился с сентября по октябрь 2022 года в Ленинском районе города Воронежа.

Методика исследований

Лишайники- одни из самых полезных и точных биоиндикаторов, потому что они содержат в себе две составляющие: грибы и водоросли. Существуют много видов лишайников, и учёные до сих пор открывают новые. В наше время известно около 20000 видов лишайников, которые делятся на три группы: накипные (их тело покрывает дерево в виде так называемого коркового слоя, они плотно срастаются с субстратом, поэтому для их исчезновения понадобятся большие загрязнения или повреждения, следовательно, этот вид наиболее распространён в природе), листоватые (можно увидеть на деревьях, камнях в виде пластин, прикрепляются к субстрату не так плотно, как накипные лишайники), кустистые (обитают на деревьях, камнях, могут свисать вниз.).

Современной биологией накоплен значительный арсенал методов, позволяющих достаточно объективно оценивать качество среды. Один из специфических методов мониторинга загрязнения окружающей среды - биоиндикация, т.е. определение степени загрязнения геофизических сред с помощью живых организмов. Живые индикаторы не должны быть слишком чувствительными и слишком устойчивыми к загрязнению. Необходимо, чтобы у них был достаточно продолжительный жизненный цикл. Важно, чтобы такие организмы были широко распространены по планете. Лишайники вполне отвечают всем этим требованиям.

Лихеноиндикация - это определение качества атмосферного воздуха с помощью лишайников. Высокая чувствительность лишайников к загрязнениям вызвана тем, что взаимодействие его компонентов легко можно нарушить. Токсичные вещества могут попасть в организм из воздуха или с дождём. Это происходит потому что лишайник поглощает влагу всем талломом. Из-за этого они особо уязвимы к загрязнениям.

Лихеноиндикация - один из важнейших и полезнейших методов экологического мониторинга. Однако этот метод не всегда применим. Дело в том, что лишайники, как и любые живые организмы, откликаются на всякое изменение окружающей среды. Поэтому в природе часто нельзя установить конкретную причину тех или иных повреждений лишайников. Простое воздействие температуры либо влажности может перекрывать влияние загрязнения, особенно если концентрация загрязняющих веществ невелика.

Основываясь на том факте, что лишайники являются универсальными индикаторами частоты воздуха, мы решили провести исследование, направленное на выявление закономерности зависимости уровня частоты воздуха от площади лишайника, находящегося на стволе дерева, которое растёт на исследуемой площадке. Мы проводили исследование на пяти площадках, на каждой из которых измерили по два различных дерева. Все площадки находились на территории Ленинского района города Воронежа.

Очень часто используется методика исследования чистоты воздуха с помощью лишайников. Мы решили использовать её для доказательства правоты предложенной нами гипотезы в городе Воронеже. Для исследования была создана специальная рамка размером 10*10 см, которую мы изготовили самостоятельно. Для измерения были выбраны деревья без видимых повреждений. На каждом дереве был измерен обхват ствола у основания и на высоте 100 см от земли. С помощью изготовленной нами рамки была измерена площадь поверхности лишайника в четырёх частях дерева: у основания и на высоте 100 см.

Помимо этого проводили определение наличия различных групп лишайников на исследуемых деревьях.

Результаты исследования

Как и ожидалось, большая площадь лишайника на дереве была в местах, удаленных от дорог: на территории МБОУ СОШ № 27, а также по улице Веры Фигнер, что позволяет сделать выводы о наиболее чистом воздухе на этих объектах. Наиболее грязным воздух является вдоль автомобильной трассы в районе ОАО «Электроприбор», а также около Цирка.

Результаты исследования приведены в данной таблице.

• Выводы

Изучив методику лихеноиндикации, мы с её помощью определили площадь дерева, покрытую лишайником. Нам повстречались два вида лишайников из трех: накипные, листоватые. После того, как все данные были проанализированы, мы подтвердили нашу гипотезу. Действительно, в местах, удалённых от дорог, площадь поверхности лишайника на дереве больше, чем в других местах. Это значит, что наиболее чистый воздух именно в этих местах, а именно на территории МБОУ СОШ № 27 и в районе улицы Веры Фигнер, затем идёт дом № 66 А по улице 20- летия Октября и сильно загрязненными можно считать территорию около Цирка, а также автотрассу в районе бывшего ОАО «Электроприбор», что обусловлено большим количеством автомобилей в этих районах. Нами намечена дальнейшая перспектива работы, а именно: предложить Администрации Ленинского района высадить на сильно загрязненных объектах виды деревьев, способствующих лучшему очищению воздуха, а именно:

• Тополь, так как он быстро растет и набирает зеленую массу, которая поглощает углекислый газ и вырабатывает путем фотосинтеза кислород. Гектар тополей вырабатывает кислорода в 40 раз больше, чем гектар хвойных деревьев. Кислорода, который выделяет одно взрослое дерево за сутки, хватит для дыхания 3 человек в течение этого времени. При этом один автомобиль за 2 часа работы сжигает столько кислорода, сколько один тополь синтезирует за 2 года. Кроме того, тополь успешно увлажняет воздух вокруг себя.

• Каштан, потому что он почти так же неприхотлив, как тополь. При этом взрослое дерево за год очищает от выхлопных газов и пыли около 20 кубометров воздуха. Подсчитано, что гектар лиственных деревьев задерживает в год до 100 т пыли и взвешенных в воздухе твердых частиц.

• Очень вреден для здоровья свинец, который попадает в атмосферу в результате сгорания топлива в автомобильном двигателе. За год один автомобиль может выбросить до 1 кг этого металла. Часто можно видеть, что листья на деревьях вдоль автотрасс сворачиваются и опадают - это результат отравления свинцом. Лучше всего поглощают свинец лиственница.

Использованная литература:

• Шахович В., Биология. Школьный курс в вопросах и ответах – Мн.:

«Интерпрессервис»,2003

• Мартин Ю. Лихеноиндикация состояния окружающей среды.

Взаимодействие лесных экосистем и атмосферных загрязнителей.-

Таллинн, 2012, с. 27-42

• Шапиро И.А. Загадки растения – сфинкса . 2011, с.79.

• Лийв С.В. Опыт составления индикационных карт в городах Тарту

и Вильянди (Южная Эстония). Индикация природных процессов и

среды, мат. Республиканской конф.- Вильнюс, 1976.-с.58-60.

• Трасс Х. Трансплантационные методы лихеноиндикации. Проблемы

экологического мониторинга и моделирования экосистем.- Л., 1985,

т.8, с. 140-144.

6. Жизнь растений под редакцией Голлербаха М.М., т.3, с. 379-478.

Определитель лишайников под редакцией Горленко М., М.:, Мысль,

1978

7. Василенко И. Я., Булдакова Л. А. Загрязнение окружающей среды и здоровье населения; Медицина - Москва, 2014.- 400с.