Чистота воздуха и здоровье. Исследовательский проект по экологии «Определение чистоты воздуха методом лихеноиндекации
Муниципальное бюджетное образовательное учреждение «Акзегитовская основная общеобразовательная школа имени Усмана Альмеева Зеленодольского муниципального района Республики Татарстан»
Номинация конкурса «Чистое село»
Исследовательская работа на тему:
«Исследование чистоты воздуха методом лихеноиндикации».
Выполнила:ученица 7 класса Акзегитовской основной общеобразовательной школы имени Усмана Альмеева Зеленодольского района Р.Т Саттарова Ильзида
Тел. 8-843-71-2-52-41
Руководитель: Сагдиева Зульфия Рахимулловна.учитель биологии и географии Акзегитовской основной общеобразовательной школы имени Усмана Альмеева Зеленодольского района Р.Т
2016 г .
О Г Л А В Л Е Н И Е
Введение …………………………………………………………………………..3
I. Обзор литературы………………… …………….. ………….. ……………….5
II. Материалы и методика работы ………………………………………………9
III. Результаты исследований…………………………………………………..10
IV. Выводы……………………………………………………………………….12
Заключение ……………………………………………………………………....13
Список литературы …………………………………………………………..…14
Приложение
Введение
Роль атмосферы в природных процессах очень важна. Чистый воздух необходим для жизни человека, других животных и для растений. Последнее время очень многие говорят о загрязнении воздуха, так как это отражается, прежде всего, на нашем здоровье. В любом населенном пункте наблюдается загрязнение атмосферы, связанное с работой предприятий, автотранспорта, сжиганием отходов и другими источниками. Воздух населенного пункта загрязняется твердыми частицами (пылью, золой, сажей, дымом, цветочной пылью), аэрозолями, газами, парами, и т.д. Необходимо иметь в виду, что, попадая в атмосферу различные вещества, взаимодействуют между собой и образуют соединения опасные дня здоровья человека: это соединение серы, углекислый газ, соединение азота, углеводорода, сажа, фенол, тяжелые материалы.
Исходя из вышеперечисленного необходимо вести мониторинг состояния атмосферного воздуха. В задачи мониторинга входит наблюдение, оценка и прогноз состояния окружающей среды.
Один из специфических методов мониторинга – биоиндикация, определение степени загрязнения геофизических сред с помощью живых организмов, биоиндикаторов.
Оценить состояние воздуха можно с помощью метода лихеноиндикации. Лихеноиндикация – это метод биоиндикации, в котором биоиндикаторами являются живые организмы - лишайники.
Биоиндикация имеет ряд преимуществ перед инструментальными методами. Она отличается высокой эффективностью, не требует больших затрат и дает возможность характеризовать состояние среды за длительный промежуток времени.
Лишайники не зря выбраны одними из основных объектов экологического мониторинга. Они чутко реагируют на характер субстрата, на котором растут, на микроклиматические условия и способны изменять свой внешний вид в зависимости от степени загрязненности воздуха. Лишайники распространены по всему Земному шару, их реакция на внешнее воздействие очень сильна, а собственная изменчивость незначительна. Некоторые виды лишайников очень чувствительны к загрязнению воздуха и исчезают даже при небольшом загрязнении. Другие, наоборот, появляются и бурно развиваются при повышенном содержании определенных веществ.
Преимущества лихеноиндикации перед другими методами мониторинга загрязнений среды - малая стоимость исследований, краткосрочность получения результатов и объективные показания, выражающиеся не в сухих цифрах, а в реальных результатах воздействия на живые организмы антропогенных загрязнителей. Недостаток такого исследования - приближённость результатов.
В своей исследовательской работе в качестве индикатора загрязнения атмосферного воздуха мы решили использовать лишайники (лихеноиндикация), как показатели чистоты воздуха.
Актуальность: подобная работа дает возможность судить об экологической обстановке села. Тем самым осуществляется воспитание экологически грамотного гражданина.
Цель исследования: на основе лихеноиндекации выделить зоны лишайников, которые позволяют судить о степени загрязненности атмосферного воздуха.
Задачи исследования:
расширить знания о лишайниках;
выявить разнообразие и покрытие эпифитных лишайников на коре деревьев.
измерить площади проективных покрытий лишайников;
оценить степень загрязненности атмосферного воздуха в разных участках исследуемой территории.
анализ- синтез исследуемого материала.
Методика определение проектного покрытия лишайников на стволах лиственных деревьев.
Для сравнения были выбраны три пробных участка зеленых насаждений, расположенных в различной степени удаленности от источника загрязнения (автодороги) в районе школы:
второй с противоположной стороны, между жилыми домами, расположенный на расстоянии 200 м от автодороги по улице Джалиля;
третий участок березовая роща на расстоянии 1 км от автодороги.
I . Обзор литературы
Наука, изучающая лишайники, называется лихенологией. Всего на земном шаре насчитывается 20000 видов лишайников, и ежегодно лихенологии вновь открывают ранее неизвестные виды.
Лишайники можно встретить повсеместно: в лесу, на деревянном заборе, старой крыше сарая. Настоящее царство лишайников – полярная тундра, в горах преобладают накипные лишайники. Они встречаются в Арктике и Антарктиде, в жарких пустынях и тропических лесах.
В отличие от других растений, тело лишайника, которое называется слоевищем, или талломом не имеет корня, стебля и листьев. Лишайники - своеобразная группа симбиотических организмов, в которых совместно живут организмы, принадлежащие к разным типам (грибы и водоросли) и снабжающие друг друга необходимыми для жизнедеятельности веществами. Гриб, нуждающийся в готовых органических веществах, получает их от водоросли, способной к фотосинтезу органических веществ из минеральных с помощью солнечной энергии. В свою очередь гриб поставляет водоросли необходимые ей минеральные вещества и хорошо удерживает воду, причем не только дождевую, но и содержащуюся во влажном воздухе в форме пара или тумана.
Такие особенности биологии позволяют лишайникам поселяться на поверхности камней, на стволах деревьев, на других голых поверхностях. Значительную часть необходимых для их жизни минеральных веществ лишайники получают из поглощаемой их поверхностью пыли, оседающей из воздуха. Это делает их весьма чувствительными к химическому составу пыли и к содержанию в воздухе загрязняющих веществ. Лишайники первыми из живых существ страдают от загрязнения воздуха. На этой реакции основана методика лихеноиндикации (определения по лишайникам) - оценки степени загрязненности воздуха в городах и в лесных массивах.
На территории России встречается около 25 тысяч видов лишайников. Их точное определение требует профессиональных знаний и опыта. Однако, отличить разные виды лишайников друг от друга не так трудно, даже не зная их видовых названий.
По внешнему строению лишайники делятся на три основные группы:
1. накипные (состоят из тонких корочек; плотно сросшихся с той поверхностью, на которой разместился лишайник) – обитают на коре деревьях, почве, камнях;
2. листоватые (похожи на листья, их тело плоское, стелется по камням, деревьям, прикрепляясь особыми нитями, напоминающие маленькие корешки) – листоватый лишайник обычно можно отделить от поверхности;
3. кустистые (не стелющейся по поверхности, они стоят кустиками или свисают сверху вниз «бородами») – размеры этих лишайников разные (от нескольких сантиметров до 7-8 метров) (см. приложение, табл. 1).
На обрабатываемых землях лишайники не встречаются вследствие их очень медленного роста(1 – 8 мм в год). Живут они долго – до 80 лет, а некоторые даже до 600 лет.
Способность лишайников быстро поглощать и испарять влагу в наши дни обернулись против них. Ведь вместе с водой слоевище растения всей своей поверхностью впитывает растворенные в воде соединения, в том числе и загрязняющие вещества. Например, сернистый газ (в больших количествах выделяющийся в атмосферу при переработке сернистых руд, сжигании нефти и угля), при кратковременном воздействии для лишайники не вреден, но длительное поглощение этого соединения и накапливание его в слоевище оказывается для них пагубным. На территории, где средняя концентрация SO 2 превышает 0,3 мг/м 3 , лишайники практически отсутствуют. В районах со средними концентрациями диоксида серы от 0,3 до 0.05 мг/м 3 по мере удаления от источника загрязнения сначала появляются накипные лишайники, а затем листовые. При концентрации менее 0,05 мг/м 3 появляются кустистые лишайники.
Лишайники, растущие среди источников атмосферного загрязнения, если не исчезают совсем, то чаще всего теряют свой нарядный, привлекательный вид. На краях лопастей появляется беловатый налет, уменьшается размер слоевищ. Лишайники выглядят больными. Лишайники могут накапливать в своем теле самые разнообразные химические элементы. Эти растения используются дня наблюдения за распространением в атмосфере более тридцати элементов.
По отношению к загрязнению воздуха виды лишайников можно разделить на три категории.
Самые чувствительные, исчезающие при первых симптомах загрязнения (уснея хохлатая пышная, цетрария сизая ) - кустистые.
Среднечувствительные, приходящие на смену погибшим чувствительным видам, с которыми они не могли конкурировать, пока воздух был совсем чистым; (пармелия бороздчатая, скальная кладония порошистая, бахромчатая ) - листоватые.
Самые выносливые, толерантные к загрязнению.
Большинство лишайников легко переносят полное высыхание. Обезвоженное тело лишайника пересыхает, и организм впадает в полубезжизненное состояние анабиоза. Спящий в анабиозе лишайник гораздо более устойчив к облучению, перегреванию и переохлаждению. Происходит так из-за того, что внутренняя кора лишайника, высыхая, становится толстой и непрозрачной, преграждая путь солнечному свету.
Большую часть своей жизни лишайники пребывают в почти обезвоженном состоянии. В таких условиях фотосинтез в клетках водорослей полностью прекращается, а значит, прекращается и рост всего лишайника.
Слишком медленный рост слоевища, не дает возможности лишайникам расти, в более или менее благоприятных местообитаниях, поэтому любые мало пригодные для жизни растений почвы для лишайников заказаны. Остаются голые скалы и валуны, поваленные стволы, кора деревьев и бросовые, бедные питательными веществами почвы. При таком медленном росте лишайников им требуется совсем немного минеральных веществ, поэтому даже на самых бедных почвах они чувствуют себя прекрасно.
Совсем другое дело – голые скалы, где растворенных минеральных веществ нет вовсе. Лишайники образуют кислоты. Эти кислоты вымываются из слоевища с водой и растворяют каменный субстрат, на котором поселился лишайник. Они впитываются, восполняют недостаток минеральных веществ.
Таким образом, поколение за поколением лишайники постепенно разрушают твердую каменную породу. Без помощи лишайников было бы невозможно начальное накопление перегноя. Остатки слоевищ разлагаются с помощью бактерий, становясь основой для формирования тонкого слоя почвы, где позже поселятся мхи, а затем другие растения.
Размножаются лишайники вегетативным, бесполым и половым путем. При этом размножается либо собственно лишайник, либо микобионт. Вегетативное размножение наблюдается наиболее часто, и основано на способности слоевища лишайников регенерировать из отдельных участков. Оно осуществляется путем фрагментации – отделения участков слоевища. Фрагментация происходит механически, так как хрупкие в сухую погоду лишайники легко ломаются от прикосновения животных или людей. Попав в соответствующие условия, отдельные участки лишайников развиваются в новое слоевище.
Значение лишайников в современных биоценозах незначительно. Однако, в зарождающихся биоценозах, они могут играть значительную роль. Как автогетеротрофные компоненты, они одновременно аккумулируют солнечную энергию, образуя определенную фитомассу, и в то же время разлагают органические и минеральные вещества. Лишайники играют роль настоящих пионеров-первопроходцев: именно с лишайников начинается многотысячелетний процесс образования почв. В результате их жизнедеятельности создаются условия для поселения сосудистых растений. Наибольшей биомассы лишайники достигают в тундре. Они используются как индикаторы чистоты воздуха, т.к. их распределение на территориях зависит и от степени загрязнения воздуха. Также лишайники служат прибежищем для множества животных: гусениц, клещей, тараканов, цикад, жужелиц и т.д.
Среди лишайников почти нет ядовитых видов, однако значение их в питательном рационе человека невелико. Известно, что в Японии готовят различные блюда из умбиликарии съедобной (Umbilicaria esculenta). А в тундре лишайник ягель служит единственным кормом для северных оленей. В лесу лишайники выполняют роль «защитников» деревьев. Покрытые ими, деревья меньше разрушаются грибами, повреждающими древесину.
II . Материалы и методика работы
Оборудование: рамка дня подсчета проективного покрытия лишайниками деревьев, лупа, стремянка, определитель растений, бумага, ручка.
Ход работы.
На трех пробных участках выбираем по 10 лиственных деревьев 30-40 летнего возраста, растущие вертикально.
На каждом дереве регистрируем наличие лишайников.
Определяем видовой состав лишайников на обследуемом дереве.
Определяем на высоте 1.4- 1.6м над землей, и с какой стороны по отношению к источнику воздушного загрязнения расположены лишайники.
При помощи рамки из прозрачного материала с внутренним размером 10 х 20 см. разделенную на 50 квадратов 2 х 2 см. (один квадрат составляет 2% площади пленки) определяем проективное покрытие лишайниками стволов деревьев.
Проводим оценку эпифитного лишайникового покрова по следующей шкале:
А . Зона не поврежденной лишайниковой растительности.
Лишайники обильны. Встречаются на высоте более 1м, от земли. Проективное покрытие лишайников на стволах на высоте 1,3м. с северной стороны деревьев более 10%.
Б . Зона разрушения лишайникового покрова.
Лишайники на – высоте более 1,3 м. практически отсутствуют. У основания
дерева встречаемость лишайников менее 50%, среднее суммарное покрытие лишайников в интервале от 3 до 10%.
В. Зона полного разрушения лишайникового покрова .
Встречаемость деревьев без лишайников у основания более 70%; среднее проективное покрытие лишайников менее 0,1 %.
Записывают результаты лихеноиндикации.
Делаем выводы о степени загрязнения атмосферного воздуха.
III . Результаты исследований
В ходе работы было обработано 3 участка зеленых насаждений, расположенных в различной степени удаленности от источника загрязнения (автодороги) в районе школы:
первый участок со стороны автодороги по улице Центральной;
второй с противоположной стороны, между жилыми домами, расположенный на расстоянии 200 м от автодороги по улице Джалиля.
третий участок березовая роща на расстоянии 1 км от автодороги
Полученные данные прошли обработку. Мы составили таблицы,провели их анализ и сделали выводы.
Анализируя данные таблицы, можно сказать:
На трех исследуемых участках были обнаружены только листоватые и накипные формы лишайников. Кустистые формы отсутствовали.
По улице Центральная проходит главная автомобильная дорога и крутой поворот – это самая загрязненная территория села. При наблюдении выяснили, что на 20 минут проехала 40 различных техник. Значит, за 1 час 120 техник. Мы знаем по данным, что одна машина на 1 час выделяет 120гр. различных загрязнителей воздуха. По нашим данным проехали 120 машин и по счетам выяснили 2,4 кг. Эти расчеты верны, потому что в этой территории расположен центральный поворот большой дороги. Значит техникам в этих местах приходится уменьшать скорость, при этом выделяются много газов от техник. Это доказывают лишайники.
На исследуемом участке у 80% деревьев проективное покрытие лишайниками составляет более 10%. – это зона не поврежденной лишайниковой растительности. У 20% деревьев наблюдается незначительная зона разрушения лишайникового покрова. Зоны полного разрушения лишайникового покрова не наблюдалось (см. приложение табл. № 2).
На втором исследуемом участке у 60% деревьев проективное покрытие лишайниками составляет более 10%. – это зона неповрежденной лишайниковой растительности. У 40% деревьев наблюдается незначительная зона разрушения лишайникового покрова. Зоны полного разрушения лишайникового покрова не наблюдалось. Зона, выбранная нами, оказалась нормальной, т.е. здесь встречаются разные виды лишайников. Еще хотелось бы отметить, что в этой улице мало транспортных средств. (см. приложение табл. № 3).
На третьем исследуемом участке разрушения лишайниковой растительности не наблюдалось.Это зона входит в зону не поврежденной лишайниковой растительности с чистым воздухом. Это часть села старое кладбище и очень мало ездят транспортные средства. В это участке встретился самый распространенный лишайник, заселяющий стволы берез, липы, рябины – Пармелия бороздчатая. (см. приложение табл. № 4).
При ведении исследовательской работы выводы по определенной методике записывали на карточки. (см. приложение табл. № 5).
Первый исследуемый участок близко расположен к дороге и поэтому наиболее часто подвергается воздействию вредных выхлопных газов, автотранспорта, вследствие чего проектное покрытие деревьев лишайниками значительно меньше и зона разрушения лишайникового покрова больше. Второй исследуемый участок находится на расстоянии около 200 м от автодороги и такому воздействию не подвергается. Третий исследуемый участок находится на окраине деревни и движение транспорта здесь мало.
IV. Выводы
Полное отсутствие кустистых и наличие листоватых и накипных лишайников на стволах деревьев исследуемых участков указывает на слабое загрязнение атмосферного воздуха в этом районе.
Количество видов лишайников и площадь их проективного покрытия прямо пропорциональны расстоянию от предполагаемого загрязнителя (автодороги), т.е. чем сильнее загрязнен воздух на данной территории, тем меньше встречается в нем видов лишайников, тем меньшую площадь покрывают они на стволах деревьев и других субстратов, и тем ниже их жизнеспособность.
Данная методика проста в использовании, не требует больших материальных затрат, дает объективные показания. Недостаток – результаты приблизительные.
В целом, результаты изучения состояния лихенофлоры на разных участках от автодороги показали, что с увеличением расстояния от нее:
число видов эпифитных лишайников увеличивается;
процент встречаемости лишайников на всех древесных породах возрастает;
покрытие стволов деревьев лишайниками становиться наиболее обильным.
На основании этого можно сделать вывод о том, что степень загрязненности атмосферного воздуха с удалением от центральной дороги уменьшается.
Заключение
Исследовательская работа по теме ««Исследование чистоты воздуха методом лихеноиндикации» показала следующие результаты. При сравнении показателей, по загрязненности, мы заметили, что южная часть села загрязнена больше, чем внутренняя. Цифровые данные на загрязненность атмосферного воздуха доказывали произрастание здесь лишайников, находящиеся близ обочины дороги южной стороны деревни лишайники в угнетенном состоянии. В малом видовом составе более подверженным к выбросам выхлопных газов.
Улица Джалиля и березовая роща оказались более чистыми. Здесь находились более здоровые и обильно растущие лишайниковые виды. Значит, видом цифровых данных и методом сравнении лишайников произрастающих на данной исследуемой территории выявилось, что южная часть села более-менее опасно для проживания здорового населения.
Выхлопные газы несут собой болезни дыхательных путей, сердечнососудистых заболеваний. Если учесть, что роза ветров, в летний промежуток времени, направлена с юга на север, значит, все газы идут в сторону села, ухудшая качество состава приземистого слоя атмосферы. При заключении хотим сказать, что в течении десяти лет атмосферное состояние села намного ухудшилась. Это объясняется большим количеством транспортных средств.
Исходя из наших исследований загрязнения атмосферного воздуха необходимо:
усилить контроль технического осмотра автотранспорта, как основного источника загрязнения воздуха;
следить за качеством бензина, или использовать газовое топливо.
Список литературы
Голубкова Н.С., Малышева Н.В. Влияние роста города на лишайники и лихеноиндикация атмосферных за-грязнений г. Казани // Ботан. журн., 1978.
Горшков В.В. Эпифитные лихеносинузии сосновых лесов Кольского полуострова (формирование, экология, влияние антропогенных факторов). Л., 1986.
Горшков В.В. Распределение проективного покрытия эпифитных лишайников в сосновых лесах при разном уровне атмосферного загрязнения // Лесное хозяйство, 1992. № 10.
Инсарова И.Д., Инсаров Г.Э. Сравнительные оценки чувствительности эпифитных лишайников различных видов к загрязнению воздуха // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. Т. 12.
Малышева Н.В. Биоразнообразие лишайников и оценка экологического состояния парковых ландшафтов с помощью лишайников (на примере парков окрестностей Санкт-Петербурга) // Новости систематики низших растений. СПб.: Наука, 1996. Т. 31.
Методические материалы к практическим работам. «Биоиндикация уровня загрязненности атмосферного воздуха». А. Ф. Колчанов, г. Белгород 1999г.
Приложение
Таблица 1
Виды лишайников
| Представители |
||
| Накипные | Ризокарпон географический | |
| Листоватые | Пармелия бороздчатая, стенная золотянка, гипогамния вздутая. |
|
| Кустистые | Уснея длинная, кладония лесная, кладония стройная и др. |
Таблица 2
Результаты лихеноиндикации на участке № 1
| Признаки | ||||||||||
| В том числе - накипных | ||||||||||
| - листоватых | ||||||||||
| - кустистых | ||||||||||
Таблица 3
Результаты лихеноиндикации на участке № 2
| Признаки | ||||||||||
| Общее количество видов лишайников | ||||||||||
| В том числе - накипных | ||||||||||
| - листоватых | ||||||||||
| - кустистых | ||||||||||
| Степень покрытия древесного ствола лишайниками в % | ||||||||||
Таблица 4
Результаты лихеноиндикации на участке № 3
| Признаки | ||||||||||
| Общее количество видов лишайников | ||||||||||
| В том числе - накипных | ||||||||||
| - листоватых | ||||||||||
| - кустистых | ||||||||||
| Степень покрытия древесного ствола лишайниками в % | ||||||||||
| Зона исследования | Виды растений | Вид лишайника | Высота взятия пробы | % соотношение покроя лишайников | Зоны лишайников |
| Ксантория Пармелия Пармелия | Зона полного разрушения лишайникового покрова |
||||
| Пармелия Ксантория Пармелия Ксантория | Зона разрушения лишайникового покрова. |
||||
| Пармелия Пармелия Пармелия | Зона не поврежденной лишайниковой растительности. |
Характеристика лихенофлоры
Гистограмма
Проективное покрытие лишайниками на исследуемых участках (%)
Оглавление. Лишайники Лишайники Лишайники Методика оценки загрязнённости атмосферы по встречаемости лишайников. Методика оценки загрязнённости атмосферы по встречаемости лишайников. Методика оценки загрязнённости атмосферы по встречаемости лишайников. Методика оценки загрязнённости атмосферы по встречаемости лишайников. Методика определения степени загрязнения воздуха по лишайникам. Методика определения степени загрязнения воздуха по лишайникам. Методика определения степени загрязнения воздуха по лишайникам. Методика определения степени загрязнения воздуха по лишайникам. Метод пересадки лишайников. Метод пересадки лишайников. Метод пересадки лишайников. Метод пересадки лишайников. Выводы и рекомендации. Выводы и рекомендации. Выводы и рекомендации. Выводы и рекомендации.
Цель: показать степень загрязнения атмосферы по встречаемости лишайников Места исследования: центр микрорайона соцгородок центр микрорайона соцгородок центр микрорайона соцгородок центр микрорайона соцгородок территория СОШ 5 территория СОШ 5 территория СОШ 5 территория СОШ 5 лесопосадка возле автомобильной трассы (ул. Соколова) лесопосадка возле автомобильной трассы (ул. Соколова) лесопосадка возле автомобильной трассы (ул. Соколова) лесопосадка возле автомобильной трассы (ул. Соколова)
I.Методика оценки загрязнённости атмосферы по встречаемости лишайников. На городской территории выделяют уровни (чаще всего три) - так называемые,зоны лишайников. I.Методика оценки загрязнённости атмосферы по встречаемости лишайников. На городской территории выделяют уровни (чаще всего три) - так называемые,зоны лишайников.
Зоны лишайниковРайон городаКонцентрация диоксида серы, Лишайниковая пустыня (лишайники практически отсутствуют) Центр соцгородка с сильно загрязнённым воздухом Свыше 0,3 мг/м 3,Зона угнетения(флора бедна- фисции, леканоры, ксантории) СОШ 5-район города со средней загрязнённостью 0,05-0,3 мг/м 3,Зона нормальной жизнедеятельности(максимальное Видовое разнообразие; встречаются в том числе и кустистые виды- уснеи, анаптихии,алектории) Лесопосадка соцгородкаМенее 0,05 мг/м 3 Встречаемость лишайников в различных частях города в зависимости от среднего количества диоксида серы в воздухе. Встречаемость лишайников в различных частях города в зависимости от среднего количества диоксида серы в воздухе.
Вывод. Метод оценки загрязнённости атмосферы по встречаемости лишайников показал: Вывод. Метод оценки загрязнённости атмосферы по встречаемости лишайников показал: Чем сильнее загрязнён воздух города, тем меньше встречается в нем видов лишайников (два вида). Чем сильнее загрязнён воздух города, тем меньше встречается в нем видов лишайников (два вида). Чем сильнее загрязнён воздух, тем меньшую площадь покрывают лишайники на стволах деревьев. Чем сильнее загрязнён воздух, тем меньшую площадь покрывают лишайники на стволах деревьев.
При повышении загрязнённости воздуха исчезают первыми кустистые лишайники; за ними- листоватые; последними- накипные. При повышении загрязнённости воздуха исчезают первыми кустистые лишайники; за ними- листоватые; последними- накипные. На частоту встречаемости лишайников влияет кислотность субстрата. На коре, имеющей нейтральную реакцию, лишайники чувствуют себя лучше, чем на кислом субстрате. Этим объясняется различный состав лихенофлоры на различных породах деревьев. На частоту встречаемости лишайников влияет кислотность субстрата. На коре, имеющей нейтральную реакцию, лишайники чувствуют себя лучше, чем на кислом субстрате. Этим объясняется различный состав лихенофлоры на различных породах деревьев. Особая чувствительность лишайников объясняется тем, что они не могут выделять в среду поглощённые токсические вещества, которые вызывают физиологические нарушения и морфологические изменения. По мере приближения к источнику загрязнению слоевища лишайников становятся толстыми, компактными почти совсем утрачивают плодовые тела, обильно покрываются соредиями. Дальнейшее загрязнение атмосферы приводят к тому, что лопасти лишайников окрашиваются в беловатый, коричневый или фиолетовый цвет, их талломы сморщиваются и растения погибают. Особая чувствительность лишайников объясняется тем, что они не могут выделять в среду поглощённые токсические вещества, которые вызывают физиологические нарушения и морфологические изменения. По мере приближения к источнику загрязнению слоевища лишайников становятся толстыми, компактными почти совсем утрачивают плодовые тела, обильно покрываются соредиями. Дальнейшее загрязнение атмосферы приводят к тому, что лопасти лишайников окрашиваются в беловатый, коричневый или фиолетовый цвет, их талломы сморщиваются и растения погибают.
II. Методика определения степени загрязнения воздуха по лишайникам. Для оценки загрязнения атмосферы в лесопосадке в районе соцгородка выбрали вид дерева, который наиболее распространен- берёза повислая. Поделили лесопосадку на 6 квадратов, там где больше встречается разных видов лишайников и обследовали. ОЧА=(Н+2Л+3К)/30 ОЧА- относительная чистота атмосферы. Н- количество накипных лишайников. Л – количество листоватых лишайников. К-количество кустистых лишайников
Оценка частоты встречаемости и степени покрытия по пятибалльной шкале. Частота встречаемости в (%)Степень покрытияБалл оценки Очень редкоМенее 5%Очень низкаяМенее 5% 1 Редко5-20%Низкая5-20% 2 II,III,VI уч. Редко20-40%Средняя20-40% 3 I уч. Часто40-60%Высокая40-60% 4 IVуч. Очень часто60-100%Очень высокая60-100% 5 V уч.
III. Метод пересадки лишайников. Для оценки чистоты воздуха можно воспользоваться методом трансплантации лишайников, т. е. пересадки растений в изучаемый район. Существует несколько способов трансплантации. Напочвенные лишайники переносят вместе с почвой, вырезая участки размером или см. Для оценки чистоты воздуха можно воспользоваться методом трансплантации лишайников, т. е. пересадки растений в изучаемый район. Существует несколько способов трансплантации. Напочвенные лишайники переносят вместе с почвой, вырезая участки размером или см. Через 4 месяца оцениваются изменения пересаженных лишайников по 4-бальной шкале: 1- повреждений нет; 2-некоторые незначительные повреждения; 3-сильное повреждение; 4-слоевище полностью повреждено.
Пересадку делали в начале мая. Вид лишайника – ксантория постенная. Таллом свыше 3 см в диаметре, в виде правильных оранжево-желтых розеток, состоящих из крупных, широких, округлых по краю лопастей. На концах лопасти выемчато-изрезанные. В центре таллома многочисленные апотеции, диск которых окрашен ярче таллома. Прививали на тополь. Пересадку делали в начале мая. Вид лишайника – ксантория постенная. Таллом свыше 3 см в диаметре, в виде правильных оранжево-желтых розеток, состоящих из крупных, широких, округлых по краю лопастей. На концах лопасти выемчато-изрезанные. В центре таллома многочисленные апотеции, диск которых окрашен ярче таллома. Прививали на тополь.
Через 4 месяца: Некоторые незначительные повреждения, появились трещины на слоевищах. Пересадку лишайника ксантории постенной произвели на участке V, где по выше описанным исследованиям, частота встречаемости очень частое (67%) и степень покрытия- очень высокая (67%).
Выводы и рекомендации. Таким образом, лихеноиндикация – один из важнейших и доступных методов экологического мониторинга. Однако, используя этот метод, следует учитывать то, что лишайники. Как и любые живые организмы, откликаются на всякое изменение среды. Поэтому в природе часто невозможно установить конкретную причину тех или иных повреждений лишайников, порой простое воздействие температуры или влажности может перекрыть влияние загрязнения. Следует иметь в виду и то, что исчезновение большинства видов лишайников обусловлено не только загрязнением и низкой влажностью, существенную роль в этом играет уничтожение лесов с последующей заменой их новыми посадками. На коре саженцев, привезённых из питомника, как правило, мало или совсем нет лишайниковых слоевищ, которые в изобилии покрывают старые деревья в лесу и рассеивают множество спор, соредий и изидий. Поэтому вторичные леса, посадки намного беднее лишайниковой флорой, чем первичные. В городах, где озеленение проводится посадками в основном из питомников, очень скудный видовой состав лишайников, кроме того, они безвозвратно исчезают. По результатам лихеноиндикационных исследований можно провести картографирование территории окрестностей школы, используя лихеноиндикационные индексы, которые позволяют оценить степень загрязнённости воздуха населённых пунктов, а зачастую также отыскать источник выбросов в атмосферу – оконтурить его линиями минимальных в исследуемом районе значений показателя относительной чистоты атмосферы (ОЧА). Выводы и рекомендации. Таким образом, лихеноиндикация – один из важнейших и доступных методов экологического мониторинга. Однако, используя этот метод, следует учитывать то, что лишайники. Как и любые живые организмы, откликаются на всякое изменение среды. Поэтому в природе часто невозможно установить конкретную причину тех или иных повреждений лишайников, порой простое воздействие температуры или влажности может перекрыть влияние загрязнения. Следует иметь в виду и то, что исчезновение большинства видов лишайников обусловлено не только загрязнением и низкой влажностью, существенную роль в этом играет уничтожение лесов с последующей заменой их новыми посадками. На коре саженцев, привезённых из питомника, как правило, мало или совсем нет лишайниковых слоевищ, которые в изобилии покрывают старые деревья в лесу и рассеивают множество спор, соредий и изидий. Поэтому вторичные леса, посадки намного беднее лишайниковой флорой, чем первичные. В городах, где озеленение проводится посадками в основном из питомников, очень скудный видовой состав лишайников, кроме того, они безвозвратно исчезают. По результатам лихеноиндикационных исследований можно провести картографирование территории окрестностей школы, используя лихеноиндикационные индексы, которые позволяют оценить степень загрязнённости воздуха населённых пунктов, а зачастую также отыскать источник выбросов в атмосферу – оконтурить его линиями минимальных в исследуемом районе значений показателя относительной чистоты атмосферы (ОЧА).
Лишайники - широко распространенные организмы с достаточно высокой выносливостью к климатическим факторам и чувствительностью к загрязнителям окружающей среды. Вегетативное тело лишайника - таллом, или слоевище. По внешнему виду различают три типа талломов лишайников: накипные, листоватые и кустистые. Слоевище накипного лишайника представляет собой корочку, прочно сросшуюся с субстратом - корой дерева, древесиной, поверхностью камней. Его невозможно отделить от субстрата без повреждения. Листоватые лишайники имеют вид чешуек или пластинок, прикрепленных к субстрату с помощью пучков грибных нитей (гиф) - ризин или отдельных тонких гиф - ризоидов. Лишь у немногих лишайников таллом срастается с субстратом только в одном месте с помощью мощного пучка грибных гиф, называемого гомфом. У кустистых лишайников таллом состоит из ветвей или более толстых, чаще ветвящихся стволиков. Кустистый лишайник соединяется с субстратом гомфом и растет вертикально или свисает вниз. При повышении концентрации соединений металлов в воздухе резко возрастает их содержание в слоевищах лишайников, причем в накоплении металлов они далеко опережают сосудистые растения. В лесу, где осадки проходят сквозь кроны деревьев и стекают со стволов, лишайники гораздо богаче минеральными и органическими веществами, чем на открытых местах. Особенно много минеральных и органических веществ попадает в тело эпифитных лишайников, растущих на стволах деревьев. Эти растения используются для наблюдения за распространением в атмосфере более 30 элементов: лития, натрия, калия, магния, кальция, стронция, алюминия, титана, ванадия, хрома, марганца, железа, никеля, меди, цинка, галлия, кадмия, свинца, ртути, иттрия, урана, фтора, йода, серы, мышьяка, селена и др. Состав минеральных элементов в лишайниковом слоевище определяют классическим методом сжигания, образующаяся зола подвергается химическому анализу.
Многочисленные исследования в районах промышленных объектов, на заводских и прилегающих к ним территориях показывают прямую зависимость между загрязнением атмосферы и сокращением численности определенных видов лишайников. Особая чувствительность лишайников объясняется тем, что они не могут выделять в среду поглощенные токсические вещества, которые вызывают физиологические нарушения и морфологические изменения.
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, что лопасти лишайников окрашиваются в беловатый, коричневый или фиолетовый цвет, их талломы сморщиваются и растения погибают. Изучение лишайниковой флоры в населенных пунктах и вблизи крупных промышленных объектов показывает, что состояние окружающей среды оказывает существенное влияние на развитие лишайников. По их видовому составу и встречаемости можно судить о степени загрязнения воздуха.
Наиболее резко лишайники реагируют на диоксид серы (табл. 3). Концентрация диоксида серы 0,5 мг/м 2 губительна для всех видов лишайников.
Таблица 3.Встречаемость лишайников в разных частях города в зависимости от среднего количества диоксида серы в воздухе
На территориях, где средняя концентрация 80, превышает 0,3 мг/м 3 , лишайники практически отсутствуют. В районах со средними концентрациями диоксида серы от 0,3 до 0,05 мг/м 3 по мере удаления от источника загрязнения сначала появляются накипные лишайники, затем листоватые (фисция, леканора, ксантория). При концентрации менее 0,05 мг/м 3 появляются кустистые лишайники (уснея, алектория, анаптихия) и некоторые листоватые (лобария, пармелия). На частоту встречаемости лишайников влияет кислотность субстрата. На коре, имеющей нейтральную реакцию, лишайники чувствуют себя лучше, чем на кислом субстрате. Этим объясняется различный состав лихенофлоры на разных породах деревьев. На городской территории выделяют уровни (чаще всего три) - "зоны лишайников" (см. табл.3).
Таким образом, методы оценки загрязненности атмосферы по встречаемости лишайников основаны на следующих закономерностях.
- 1. Чем сильнее загрязнен воздух города, тем меньше встречается в нем видов лишайников (вместо десятков может быть один-два вида).
- 2. Чем сильнее загрязнен воздух, тем меньшую площадь покрывают лишайники на стволах деревьев.
- 3. При повышении загрязненности воздуха исчезают первыми кустистые лишайники (растения в виде кустиков с широким плоским основанием); за ними - листоватые (растут в виде чешуек, отделяющихся от коры); последними - накипные (имеют слоевище в виде корочки, сросшейся с корой).
Таким образом, лихеноиндикация - один из важнейших и доступных методов экологического мониторинга. Однако, используя этот метод, следует учитывать то, что лишайники, как и любые живые организмы, откликаются на всякое изменение среды. Поэтому в природе часто невозможно установить конкретную причину тех или иных повреждений лишайников, порой простое воздействие температуры или влажности может перекрывать влияние загрязнения.
Следует иметь в виду и то, что исчезновение большинства видов лишайников обусловлено не только загрязнением и низкой влажностью, существенную роль в этом играет уничтожение лесов с последующей заменой их новыми посадками. На коре саженцев, привезенных из питомника, как правило, мало или совсем нет лишайниковых слоевищ, которые в изобилии покрывают старые деревья в лесу и рассеивают множество спор, соредий и изидии. Поэтому вторичные леса, посадки намного беднее лишайниковой флорой, чем первичные. В городах, где озеленение проводится посадками в основном из питомников, очень скудный видовой состав лишайников, кроме того, они безвозвратно исчезают. По результатам лихеноиндикационных исследований можно провести картографирование территории окрестностей школы, используя лихеноиндикационные индексы, которые позволяют оценить степень загрязненности воздуха населенных пунктов, а зачастую также отыскать источник выбросов в атмосферу - оконтурить его линиями минимальных в исследуемом районе значений показателя относительной чистоты атмосферы (ОЧА).
ГБОУ средняя школа №464
Пушкинского района
Санкт-Петербурга
ОПРЕДЕНИЕ ЧИСТОТЫ ВОЗДУХА
ПО ЛИШАЙНИКАМ
/ЛИХЕНОИНДИКАЦИЯ/
Выполнили: Городкова Полина,
Смирнова Арина.
Научный руководитель: Киселёва Ольга Львовна
Павловск
2014
Введение……………………………………..2
Цель работы
Задачи работы
Маршрут исследования
Оборудование
Обзор литературы…………………………..3
Лишайники – необычные организмы
Значение лишайников
Биоиндикация
Методика исследования…………………….
Результаты исследования………………….
Выводы…………………………………………..
Приложение…………………………………….
Введение
Мы живем в одном из самых красивых пригородов Санкт-Петербурга – городе Павловске. В нашем городе любят отдыхать жители Санкт-Петербурга, приезжают полюбоваться нашим парком и дворцом со всей России и из-за рубежа.
Для жителей города и всех отдыхающих очень важно, чтобы в нашем городе были хорошие условия для отдыха. Одним из таких условий – чистота воздуха.
Нам было важно и интересно узнать, какого качества воздух в Павловске, но не в парке, а в самом городе.
Цель работы:
Определить качество воздуха в городе Павловске от ул. Садовой до Песчаного переулка при помощи лишайников.
Задачи:
1. Выбрать место проведения наблюдения.
2. Провести исследования стволов взрослых деревьев, на наличие лишайников.
3. Определить виды лишайников на высоте от 1 до 1,5 м от поверхности земли
4. Сделать фото.
5. Сделать выводы о качестве воздуха.
Маршрут: левый берег реки Славянки от ул. Садовой по ул. Просвещения до Песчаного переулка.
Оборудование: лупа, палетка 10 см Х 10 см, гербарий-определитель качества воздуха по лишайникам, электронный микроскоп, бумага, нож.
Обзор литературы
Лишайники – необычные организмы!
Тело лишайников (оно еще называется таллом или слоевище) состоит из гифов гриба и одноклеточных водорослей. Тело лишайника – слоевище состоит из нитей (гифов) гриба и одноклеточных водорослей, которые находятся в симбиозе (Приложение 1)
Лишайники– симбиотические организмы.
Симбионты – взаимовыгодное обязательное сотрудничество двух организмов.
Лишайники можно разделить по месту произрастания:
- Напочвенные: растут на почве;
- Скальные: растут на камнях и скалах;
- Эпифитные: растут на деревьях.
Лишайники можно разделить по внешнему виду:
- Накипные: похожие на корки, которые плотно срастаются с корой.
- Листовые: имеют форму пластинок или чешуек
- Кустистые: похожи на маленькие кустики.
Лишайники - организмы пионеры , они первые заселяют новые места обитания. Лишайники, благодаря гифам гриба и веществам ими выделяемыми могут разрушать самые твердые горные породы (даже граниты). Так эти организмы способствуют образованию почвы.
Значение лишайников :
Лишайники настолько выносливы, что растут даже там, где отсутствует другая растительность, например, в Арктике и Антарктике. Они первыми заселяют безжизненные субстраты, в частности камни, и начинают образование почв.
Ряд лишайников служит важным кормом для животных, особенно на севере. Широко известные примеры – уже упоминавшийся ягель и т.н. исландский мох. Определенные виды лишайников считаются в Китае и Японии деликатесами. Долгое время из лишайников получали ценный пурпурный краситель для окрашивания шерсти и ткани.
Ядовитые кислоты некоторых лишайников использовались раньше как отрава для лисиц и волков, в местах, где те уничтожали домашний скот. Из некоторых лишайников получают душистые вещества, применяемые в парфюмерии.
В Скандинавии из них и сегодня изготавливают декоративные венки и украшения. дерева или декоративных венков. Лишайниковые вещества обладают и другими интересными медицинскими свойствами: лечат опухоли и кожные заболевания.
Наша работа относится к направлению экологии - индикация (определение показателей). Если для определения показателей используют живые организмы, то это метод – биоиндикация.
Биоиндикация – это определения состояния окружающей среды по живым организмам. Одним из объектов биоиндикации являются лишайники. Они распространены повсеместно. Лишайники высокочувствительные к загрязнению среды обитания. На них действуют вещества, которые изменяют состав воздуха и вместе с водой могут образовывать кислоты (сера, хлор, фтор). Кроме того, они могут накапливать вредные тяжелые металлы и радиоактивные вещества.
Методика выполнения работы.
Метод лихеноиндикация – определение качество атмосферного воздуха по эпифитным.
Плюсы лихеноиндикации: возможность получить достоверные сведения, простота метода.
Минусы лихеноиндикации: метод дает только общую картину и трудно определить вещества и факторы, которые влияют на загрязнение
- Подготовить оборудование для исследования.
- Наметить маршрут.
- Провести определение площади покрытия лишайников разных видов взрослых деревьев на высоте 120 см. Заполнить таблицу.
Признак | деревья | ||
Количество видов | |||
Кустистые | |||
Листоватые | |||
Накипные | |||
Степень покрытия % (палетка100кв.см | |||
ВЫВОДЫ |
- Провести учет видов лишайников на этих деревьев на высоте 120 см используя таблицу:
Зона | Степь загрязнения | |||
Кустистые | Листоватые | Накипные |
||
Загрязнение нет | ||||
Слабое загрязнение | ||||
Среднее загрязнение | ||||
Сильное загрязнение («лишайникова пустыня») |
- Описание эпифитных лишайников (по определителю).
Название | Внешний вид | Местообитания | Чувствительность к загрязнению |
Гипогимния вздутая | Неправильной формы или округлое слоевище серого цвета, концы лопастей загнуты наружу и покрыты белым или серым налетом | Стволы хвойных и лиственных | Средняя |
Пармелия бородчатая | Округлое листоватое слоевище серого цвета с сетчатым рисунком из светлых бороздок | Стволы и ветви лиственных | Высокая |
Цетрария сосновая | Оклуглое листоватое слоевище желтого цвета по краям ярко желтая каемка. | Стволы ветви хвойных и лиственных пород | Очень высокая |
Эверния шелушащаяся | Кустистое слоевище с плоскими лопастями, покрытые мелкими выростами и бугорками. Верхняя поверхность светло-серая. | Очень высокая |
|
Уснея | Кустистое слоевище с округлыми веточками, напоминающие спутанные нити. | Стволы и ветви хвойных и лиственных пород | Очень высокая |
- Изготовить ботанические конверты для сбора материала и собрать гербарий с сухих веток.
- Сделать фотографии лишайников, используя цифровой микроскоп «Архимед».
Результаты исследования.
Были обследованы: 5 берез, 4 черемухи и 1 сосна
Нами были определены:
Леканора
Гипогимния
Ксантория
Пармелия
Эверния (кустистый)
Мы не видели: Уснеи (кустистый)
Палеткой были исследована степень покрытия и количество видов, результаты занесены в таблицу.
Признак | деревья | |||||||||
Бер. | Чер. | Бер. | Чер. | Бер. | Чер. | Бер. | Чер. | Бер. | Сосна |
|
Количество видов | ||||||||||
Кустистые | ||||||||||
Листоватые | ||||||||||
Накипные | ||||||||||
Степень покрытия % (палетка) | ||||||||||
ВЫВОДЫ | Загрязнение воздуха – слабое |
Таблица определения чистоты воздуха по типам эпифитных лишайников
Зона | Степь загрязнения | Наличие или отсутствие лишайников | ||
Кустистые | Листоватые | Накипные |
||
Загрязнение нет | ||||
Слабое загрязнение | ||||
Среднее загрязнение | ||||
Сильное загрязнение («лишайникова пустыня») |
Выводы:
В ходе выполнения работы мы познакомились с необычным живыми организмами – лишайниками и способом определения качества воздуха по лишайникам.
По маршруту от ул. Садовой по ул. Просвещения до Песчаного переулка нами было исследовано 10 лиственных деревьев и обнаружено 5 видов лишайников. Среди них был один вид кустистых лишайников эверния, он встречался 2 раза (единичные экземпляры). Большую площадь покрытия составляли накипные лишайники.
Из этого можно сделать вывод, что качество воздуха в городе Павловске в районе исследования хорошее, оно улучшается при удалении от ул. Садовой, где воздух слабо загрязнен. Скорее всего, на загрязнение воздуха влияют автомобили и котельная, которая расположена рядом и работает на природном газе.
Список литературы и
других источников информации
- Варли К., Майлз Л. География: Энциклопедия.-М.:Росмен, 2004.
- Леокум А. Детская энциклопедия «Скажи мне почему?»-М.: Мол. Гвардия, 2000.
- НуждинаТ. Д Энциклопедия для малышей: Чудо-всюду.-Ярославль:Академия развития, 2001.
- Юдин Г. Н.Главное чудо света.-М.:Педагогика, 1991.
Лист благодарности
Особое спасибо педагогам ДДТ «Павловский»
ПРИЛОЖЕНИЕ
Районный лагерь экологического актива школьников Оричевского района Кировской области
Полевое практическое занятие
Методика: определение чистоты воздуха по лишайникам
В лихеноиндикационных исследованиях в качестве субстрата используются различные деревья. Для оценки загрязнения ат-мосферы города, районного центра, поселка выбирается/вид дерева, который наиболее распространен на исследуемой терри-тории. Так, в качестве субстрата может быть использована липа мелколистная, обеспечивающая единство кислотности и буфер-ной реакции коры деревьев. Карту города, поселка делят на квадраты, в каждом из которых подсчитывается общее число исследуемых деревьев и деревьев, покрытых лишайниками. Для оценки загрязнения атмосферы конкретной магистрали, улицы или парка описывают лишайники, которые растут на деревьях по обеим сторонам улицы или аллеи парка на каждом третьем, пятом или десятом дереве. Пробная площадка ограничивается на стволе деревянной рамкой, например, размером 10 х 10 см, которая разделена внутри тонкими проволочками на квадратики" по 1 см2. Отмечают, какие виды лишайников встретились на площадке, какой процент общей площади рамки занимает каж-дый растущий там вид. Кроме того, указывают жизнеспособ-ность каждого образца: есть ли у него плодовые тела, здоровое или чахлое слоевище. На каждом дереве описывают минимум четыре пробные площадки: две у основания ствола (с разных его сторон) и две на высоте 1,4-1,6 м. Обследование можно провести по наличию какого-то одного вида лишайников на данной территории, или собрать информацию о его обилии в разных точках, или подсчитать количество всех видов лишайников, взрастающих в районе исследования. Кроме выявления ви-того состава, определяют размеры розеток лишайников и д0 еНЬ покрытия в процентах. Оценка покрытия дается как по Ш балльной шкале в процентах (1 б. — покрытие 1—10%, 2 6.— покрытие 11-20%, 3 б. - 21-30%, 4 б. - 31-40% и т.д. до 10 баллов), так и по 5-балльной системе.
1.Оценки частоты встречаемости и степени покрытия по пятибалльной шкале.
Таким образом, для каждой площадки описания и для каждого типа роста лишайников — кустистых, листоватых и накипных — выставляются баллы встречаемости и покрытия.
После проведения исследований на нескольких десятках де-ревьев делается расчет средних баллов встречаемости и покры-тия для каждого типа роста лишайников — накипных (А), листоватых (В) и кустистых (С).
Зная баллы средней встречаемости А, В, С, легко рассчитать показатель относительной чистоты атмосферы (ОЧА) по форму-ле:
ОЧА = (А + 2В + ЗС)/ЗО
Чем выше показатель ОЧА (ближе к единице или к 100%), тем чище воздух местообитания. В зависимости от средней концен-трации диоксида серы имеется прямая связь ОЧА и загрязнения им атмосферы.
2. Оценка эпифитного покрова
Оценку эпифитного лишайникового покрова можно прово-дить и по такой схеме:
Зона неповрежденной лишайниковой растительности, лишайники обильны. Встречаются на высоте более 1 м от земли. Регистрируется разнообразие видов. Проективное покрытие лишайников на стволах деревьев на высоте 1,60 м с северной стороны более 10%.
Зона разрушения лишайникового покрова. Лишайники
на высоте 1,4—1,6 м практически отсутствуют. У основания
дерева встречаемость лишайников менее 50%, среднее сум-марное
покрытие лишайников в интервале от 3 до 10%.
Зона полного разрушения лишайникового покрова. Встре-
чаемость деревьев без лишайников у основания более 70%,
среднее суммарное проективное покрытие лишайников менее
1%.
Экспериментальные данные лихеноиндикации
3. Анализ выявления повторяемости или исчезновения различных видов лишайников
Для выявления повторяемости или исчезновения различных видов лишайников по мере приближения к источнику загрязне-ния проводят анализ по схеме:
виды лишайников, встречающиеся во всех пунктах наблю-
дения (как по радиусам от источника загрязнения, так и по
расстоянию — 4, 8, 15, 30, 60 км);
представители этой группы отсутствуют на расстоянии 4 км,
но встречаются через 8 км и далее от источника загрязнения;
Виды, встречающиеся только через 15 км от источника
загрязнения;
виды, встречающиеся только в "фоновых" районах данной
местности и являющиеся наименее устойчивыми к загрязнению.
Если в ходе исследований выявлено снижение общего покры-тия лишайников у основания дерева примерно в 4—5 раз по сравнению с фоновым, на высоте 1,4—1,6 м — в 25—30 раз, а Уменьшение количества видов лишайников у основания дерева в 2 раза и на расстоянии 1,4—1,6 м примерно в 10 раз, то очевидно воздействие антропогенного воздушного загрязнения.
Необходимо установить расстояние до источника загряз-нения тех деревьев на пробных площадках, где отмечается отсутствие лишайников на высоте 1,4—1,6 м от земли. При этом у основания деревьев лишайники еще могут встречать-ся, но площадь их расположения невелика. Те виды лишай-ников, которые закономерно будут исчезать на деревьях при приближении к источнику загрязнения, можно будет счи-тать диагностическим (самым чувствительным) видом на данное загрязнение воздушной среды.
4. Определение качества загрязнения воздуха по лишайникам
Класс загрязнения воздуха по лихеноиндикации опреде-ляют по числу видов лишайников. Для этого необходимо:— выбрать 3—5 взрослых деревьев (возраст 30—35 лет и более с диаметром ствола свыше 15 см);
--- определить растущие на них лишайники, которые отличаются по цвету и типу роста (накипные — имеют слоевище в виде корочки, сросшейся с корой; листоватые —растут в виде чешуек, отделяющихся от коры; кустистые — в виде нитей или кустиков с широким основанием).
Например (табл.).
Трудность проведения данных исследований заключается в определении видового состава лишайников. Материал следующего раздела данной главы поможет учителю в этом определении.
Чтобы узнать, насколько быстро изменится лишайник влиянием загрязнения, пользуются методом трансплантации т.е. пересадки растения в загрязненные районы. Существует несколько способов трансплантации. Напочвенные лишайники переносят вместе с почвой, вырезая участки размером 20 х 20 или 50 х 50 см. Кустистые виды можно переносить в специальной посуде или подвешивать в сетках. Эпифитные виды переносят вместе с ветками или кусочками коры, на которых они росли. В исследуемом районе кору и ветки с эпифитами прибивают на деревьях тех же пород, что и деревья, с которых они были взяты или на специальные доски и столбы.
Трансплантаты с лишайниками подвергаются различным ана-лизам через определенные промежутки времени, чаще всего через 4, 8, 12 месяцев.
5. Определение чистоты воздуха по лишайникам
Оборудование: ручная лупа, нож, пакеты с этикетками, линейка, рамка (10*20 см)
Методика исследования лишайников.
Населенный пункт разделить на квадраты, выбрать виды деревьев, которые используются в озеленении улицы.
Подсчитывается % - соотношение деревьев, покрытых лишайниками в каждом квадрате.
В каждом квадрате выбрать 10 модельных деревьев и обследовать визуально с помощью ручной лупы. Исследования проводить у основания дерева - два (с разных сторон) и два на высоте 1,3 - 1,6 м: со стороны источника загрязнения и с противоположной стороны.
Определить количество видов накипных, листоватых и кустистых лишайников.
Накипные (корковые)- отделить от субстрата невозможно, цвет сливается с корой. Нужно увидеть органы размножения. Они обитают на коре, камнях, скалах, редко на почве.
Листоватые: имеют вид разнообразно изрезанных пластинок, которые прикреплены к субстрату ризоидами.
Кустистые: на поверхности почвы и на деревьях.
Собрать основные образцы лишайников ножом, с небольшим кусочком коры и сложить в пакет с этикеткой (где указать номер модельного дерева, высоту, сторону), след замазать землей.
Выделить общее число видов лишайников и сделать вывод о разнообразии.
Определить размеры розеток лишайника, измерить диаметр сантиметровой линейкой, определить степень покрытия и обилие на каждом модельном дереве.
Для этого используется специальная рамка из прозрачного материала, внутренний размер должен быть 10*20 см и делится на 50 квадратов (2*2 см). Один квадрат занимает 2 % площади рамки. При исследовании каждого ствола рамку располагать вертикально длинной стороной, нижняя сторона на уровне почвы или груди.
Проективное покрытие определять у каждого дерева с 2х сторон (4 площадки) по количеству квадратов рамки, заполненных лишайниками.
Определять обилие - количество лишайников на единицу площади - используя 5-балльную шкалу:
5 баллов - слоевища лишайников встречаются обильно, в большом количестве;
4 балла - обильно, в значительном количестве;
3 балла - в небольшом количестве;
2 балла - в очень малом количестве, изредка;
1 балл - единично, в нескольких экземплярах.
Оценки частоты встречаемости и степени покрытия по пятибалльной шкале
| Частота встречаемости в % | Степень покрытия | Балл оценки |
||
| Очень редко | Очень низкая | |||
| Очень часто | Очень высокая | |||
Результаты записать в таблицу 1 и 2.
Таблица 1. «Развитие лишайников на дереве в квадрате».
Таблица 2. «Результаты лихеноиндикации в квадрате».
| № модельного дерева | Экспозиция | Число видов лишайников | Общее проект. покрыт. | Диаметр розеток |
|||||||||
| у основания | над землей | со стороны источника загрязнения | с другой стороны | накипные | листоватые | кустистые | наибольший | наименьший | |||||
6.Провести картирование местности.
ОЧА = -------------------- * 100%
Чем выше показатель ОЧА (ближе к единице или к 100%), тем чище воздух местообитания. В зависимости от средней концентрации диоксида серы имеется прямая связь ОЧА и загрязнения им атмосферы.