Исследовательская работа «Биоиндикация воздуха при помощи сосны обыкновенной»

Муниципальное образование "Выборгский район" Ленинградской области

муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

"Приморская средняя общеобразовательная школа»

188910, Ленинградская область,

Выборгский район, город Приморск,

улица Школьная, дом 16

тел.: 75-406, тел/факс: 8(81378)75-112

E-mail: school_primorsk@mail.ru

Исследовательская работа на тему:

Биоиндикация воздуха при помощи сосны обыкновенной

Выполнили: Павлов Никита, 2 кл.

Педагог д.о.: Айнулова О.В.

г. Приморск

2017

Содержание

Введение…………………………………………………………………...3

Методика исследования……………………………………………….4

1.1. Сущность метода биоиндикации………………………………...4

1.2. Сосна обыкновенная как биоиндикатор………………………...5

1.3. Методика индикации чистоты атмосферы по хвое сосны……..6

Практическая часть………………………………….. ………………..7

2.1. Выявление степени повреждения и усыхания хвои……………..7

Выводы……………………………………………………………………...9

Заключение…………………………………………………………..……...9

Список литературы………………………………………………………..10

Введение

Тема данной работы «Биоиндикация воздуха при помощи сосны обыкновенной». Мы считаем это тему актуальной, так как давно известно, что деятельность человека наносит Земле непоправимый вред. Сохранение качества окружающей среды и здоровья населения занимает важную позицию в современном мире.

В последнее время весьма актуальными являются наблюдения за изменениями состояния окружающей среды, вызванными антропогенными причинами. Система этих наблюдений и прогнозов составляет суть экологического мониторинга. В этих целях все чаще применяется и используется достаточно эффективный и недорогой способ мониторинга среды – биоиндикация, т.е. использование живых организмов для оценки состояния окружающей среды Теоретические знания, полученные на занятиях по экологии, целесообразно закреплять в практической деятельности, непосредственно знакомясь с объектами изучения.

Актуальность проблемы. Продолжающееся ухудшение состояния природной окружающей среды, деградация природных систем, жизнеобеспечения и медленные ответные действия общества привели к реальной опасности экологического бедствия.

Чтобы предотвратить дальнейшее развитие негативных процессов среды, улучшить экологическую ситуацию и обеспечить потребности населения в природных ресурсах, необходимо иметь достоверные данные о состоянии природных систем и их антропогенных изменениях.

Биоэкологические исследования позволяют научиться прогнозировать последствия воздействия на природу, намечать пути и способы решения локальных экологических проблем, принимать активное участие в их решении.  

Роль леса очень велика. Лес выполняет ветрозащитную и газозащитную функцию, снижает запыленность и загазованность воздуха, борется с шумом.

Считается, что наиболее чувствительны к загрязнению воздуха сосновые леса. Так как лиственные породы сбрасывают на зиму листья, а сосна и ель меняют хвою через 3-5 лет и в хвоинках накапливаются ядовитые вещества, а устьица забиваются копотью, что вызывает пожелтение и отмирание хвои на 1-2 года раньше. В загрязненной атмосфере появляются повреждения, и снижается продолжительность жизни хвои сосны.

Это обуславливает выбор сосны как важнейшего индикатора загрязнения атмосферы.

В нашем городе атмосфера может быть загрязнена выхлопными газами автомобилей и кочегаркой. Мы выяснили, что использование мазута в качестве топлива приводит к загрязнению атмосферного воздуха продуктами горения: соединениями серы и угарного газа.

Мы выбрали для исследования три пункта наблюдения: у залива, у школы и около кочегарки.

Цель исследования – выявить загрязнения воздуха в различных точках города по состоянию сосны обыкновенной.

Задачи:

- выбор пунктов наблюдения;

- определение возраста сосен в различных точках наблюдения;

- определение состояния хвои сосны обыкновенной в различных точках наблюдения для оценки загрязненности атмосферы.

Объект исследования: сосна обыкновенная.

Предмет исследования: состояние побегов сосны в разных условиях произрастания.

Методы исследования: морфологический, биоиндикация, сравнение.

Методика исследования.

1.1. Сущность метода биоиндикации

  Последствия загрязнения окружающей среды отражаются на внешнем виде растений. Некоторые растения наиболее чутко реагируют на характер и степень загрязнения атмосферы. Это означает, что они могут служить живыми индикаторами состояния среды. Индикаторные растения могут использоваться как для выявления отдельных загрязнителей воздуха, так и для оценки качественного состояния природной среды.

Биоиндикация – это оценка состояния окружающей среды по реакции живых организмов (растения, животные). Сущность биоиндикации в том, что определенные факторы среды создают возможность существования того или иного вида. Виды, которые позволяют выявить специфические особенности среды, называют индикаторами. Биоиндикация дает возможность судить об изменениях состояния среды и прогнозировать направление этих изменений.

1.2. Сосна обыкновенная как биоиндикатор

Для оценки состояния атмосферного воздуха нами используется биоиндикатор сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.)  Общеизвестно, что она является видом, реагирующим на загрязнение среды обитания продуктами техногенеза. Этот фитоиндикатор в естественных  условиях растет в наших лесах. В связи с этим сосна обыкновенная представляет собой удобный объект для биоиндикации уровня загрязнения в нашем районе.

Информативным признаком определенного уровня загрязнения атмосферы является состояние хвои: изменение окраски (хлороз, пожелтение), преждевременное увядание хвои, время жизни, наличие некротических пятен. При этом форма и цвет некротического пятна является специфической реакцией на определенный вид загрязнения, а доля пораженной поверхности хвоинки может быть использована для количественной оценки реакции фитоиндикатора. Для индикационных целей могут быть использованы также морфологические и анатомические характеристики хвои сосны

1.3. Методика индикации чистоты атмосферы по хвое сосны состоит в следующем:

1. Определение возраста деревьев сосны. Возраст сосны определяется по количеству мутовок у молодой (до 35-40 лет) сосны. К количеству мутовок необходимо прибавить еще три года, так как в первые три года жизни мутовки не образуются.

2. Индикация чистоты воздуха. С нескольких боковых побегов в средней части кроны 5-10 деревьев в 15-20 летнем возрасте отбирают 200 пар хвоинок второго и третьего года жизни. Анализ хвои проводится в лаборатории, вся хвоя делится на три части: неповрежденная хвоя, хвоя с пятнами и хвоя с признаками усыхания и подсчитывается количество хвоинок в каждой группе. Данные заносятся в таблицу с указанием даты отбора проб с каждой сосны.

2. Практическая часть

Для того чтобы исследовать признаки сосны обыкновенной мы определили участки:

Участок №1 – вблизи Финского залива;

Участок №2 – территория возле школы;

Участок №3 – территория в 50 м от кочегарки.

2.1. Выявление степени повреждения и усыхания хвои

С ветвей 5 деревьев мы отобрали побеги одинаковой длины. Собрали с них хвою и визуально проанализировали ее.

Оценка повреждения хвои – наличие желтых или черных пятен.

1 – хвоя без пятен; 2 – имеется несколько мелких пятен на хвое; 3 – много пятен.

Оценка усыхания хвои

1 – нет сухих участков; 2 – кончик хвои усох; 3 – 1/3 длины хвои усохла; 4 – больше ½ длины хвои усохло или вся хвоинка усохшая.

Таблица 1

У сосен на участке №1 – это у залива большая часть хвои здорова, лишь небольшая часть хвоинок с мелкими пятнышками и усыханием на кончиках. Это говорит о том, что в этой части города воздух чистый.

На участке №2 количество хвоинок в большинстве не повреждены, но все-таки количество хвоинок с пятнами и усыханием увеличилось по сравнению с участком №1, это возможно из-за того, что возле школы находится автодорога. Так как выхлопной газ с вредными веществами, проникая внутрь через устьица, вызывает отравление живых тканей. В результате хвоя повреждается и усыхает.

На участке №3, возле кочегарки, количество поврежденных хвоинок значительно больше. Это говорит о том, что в воздухе содержится больше опасных веществ, которые задерживаются листовой поверхностью сосны, приводя к образованию пятен.

Выводы

Проведенные нами исследования показали, что состояние атмосферного воздуха в зоне отдыха, то есть на территории у залива можно оценивать как чистое. Степень загрязнения воздуха увеличивается вблизи автодороги – назовем эту зону средней загрязненности. Более высокая степень загрязненности воздуха в лесном участке вблизи кочегарки – здесь состояние воздуха можно оценить как близкое к загрязненному. Это можно объяснить влиянием автотранспорта и вредными выбросами в воздух от кочегарки.

Заключение

Результаты данной исследовательской работы можно использовать на уроках биологии, экологии, а также на внеклассных мероприятиях.

Мы только недавно начали изучать загрязненность воздуха по состоянию сосны, и будем продолжать данную работу, чтобы исследовать новые точки, где воздух может быть загрязнен. Мы хотим, чтобы жители нашего города знали каким воздухом они дышат.

Список литературы

1. Миркин, Б.М., Наумова, Л.Г. Экология России. – М. : 1995. – 168 с.

2. Хлатин, С.А. Я иду по лесу. – М.:«Лесная промышленность», 1973. – 143 с.

3. Ломаева, С.Н. Биоиндикация загрязнений окружающей среды. – Тюмень:1998. – 25 с.

4. Алексеев С.В., Груздева Н.В., Муравьев А.Г., Гущина Э.В. Практикум по экологии: Учебное пособие под ред. С.В. Алексеева. – М.: АО МДС,1996, 192с.

5.Кузьмин А.В., Жиров В.К., Исаков В.Н. Статистические закономерности морфогенеза листа в условиях неоднородной среды // Экология. – 1989. - № 5. – С. 68-70.

6. Петров В.В. Растительный мир нашей Родины, 2-е изд., Москва «Просвещение», 1991, с32

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/351052-issledovatelskaja-rabota-bioindikacija-vozduh