Биоиндикация загрязнения атмосферного воздуха с помощью лишайников
Обновлено: 18.09.2024
Автор: Пестерева Татьяна Николаевна
Должность: учитель биологии
Учебное заведение: МАОУ
Населённый пункт: Республика Бурятия г. Улан-Удэ
Наименование материала: Проектная работа учащихся на уроках биологии
Тема: Учебный экологический проект " Лишайники -биоиндикаторы окружающей среды
Раздел: среднее образование
Экологический учебный проект
Введение. Цели и задачи.
Ботаническое описание и биологические особенности лишайников.
Общие принципы использования биоиндикаторов
отдельных видов, составить список видов лишайников изучаемой территории.
4.2 Таксономический и
эколого-субстратных и биоморфологических групп лишайников.
4.3 Выявление закономерностей распределения лишайников на изучаемой I
Результаты исследований и выводы
Цель работы
Изучение биоразнообразия лишайников береговой линии озера Байкал и
апробация их использования в качестве индикаторов состояния воздушной среды с учётом
особенностей местных природно-климатических условий.
Для реализации цели необходимо решить следующие задачи:
1. Провести сбор гербарного материала, отметив экологическую приуроченность
отдельных видов, составить список видов лишайников изучаемой территории.
Провести таксономический и
охарактеризовать эколого-субстратные и биоморфологические группы лишайников.
3. Изучить закономерности распределения лишайников на изучаемой I территории.
Объект исследования :Лишайники –биоиндикаторы загрязнения окружающей среды.
Предмет исследования – Лишайники
Сроки проведения работы: исследования проводились лето - 2015 г.
Актуальность:
Индикаторные растения могут использоваться как для выявления
отдельных загрязнителей воздуха, так и для оценки качественного состояния природной
среды. Лишайники могут заменить дорогостоящую установку для газовых анализов.
Новизна: Исследование лишайников береговой линии озера Байкал от мыса Каткова до
Гипотеза: Оценка состояния окружающей среды по наличию, обилию и разнообразию
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.
Последствия загрязнения окружающей среды отражаются на внешнем виде растений. У
растений под влиянием вредных веществ происходит увеличение числа устьиц, толщины
кутикулы, густоты опушения, развивается хлороз и некроз листьев, раннее опадание
листвы. 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 концепция комплексного экологического мониторинга
природной среды, составной частью которого является биологический мониторинг.
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, например,
испытанием растений в лабораторных условиях.
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. Во
многих промышленных городах вокруг заводов возникают зоны, где лишайники вообще
растениях показали, что тяжелые металлы могут накапливаться в растениях, и по их
содержанию можно оценить экологическую обстановку территории. Загрязнение медью
сказывается на росте растений, цинком – приводит к отмиранию листьев у растений,
кобальтом – к ненормальному развитию и т.д.
Очень информативными биоиндикаторами состояния воздушной среды и ее изменения
являются низшие растения: мхи и лишайники, которые накапливают в своем слоевище
(талломе) многие загрязнители (серу, фтор, радиоактивные вещества, тяжелые металлы).
Лишайники очень нетребовательны к факторам внешней среды, они поселяются на голых
скалах, бедной почве, стволах деревьев, мертвой древесине, однако для своего
нормального функционирования они нуждаются в чистом воздухе. Особенно они
чувствительны к сернистому газу. Малейшее загрязнение атмосферы, не влияющее на
большинство растений, вызывает массовую гибель чувствительных видов лишайников.
Они исчезают, как только концентрация сернистого газа достигнет 35 млрд
его содержание в атмосфере крупных городов свыше 100 млрд
удивительно поэтому, что большинство лишайников уже исчезло из центральных зон
Научное направление биомониторинга (т.е. слежения) за состоянием воздушной среды
прпомощи лишайников называется лихеноиндикацией.
Чувствительные растения могут заменить дорогостоящую установку для газовых
2.1 Общие принципы использования биоиндикаторов
Биоиндикаторы (от био и лат. indico — указываю, определяю) — организмы,
присутствие, количество или особенности развития которых служат показателями
естественных процессов, условий или антропогенных изменений среды обитания. Их
индикаторная значимость определяется экологической толерантностью биологической
системы. В пределах зоны толерантности организм способен поддерживать свой
организма, является стрессовым. В этом случае организм реагирует ответной реакцией
различной интенсивности и длительности, проявление которой зависит от вида и является
показателем его индикаторной ценности. Именно ответную реакцию определяют методы
биоиндикации. Биологическая система реагирует на воздействие среды в целом, а не
толерантности модифицируется внутренним состоянием системы — условиями питания,
возрастом, генетически контролируемой устойчивостью.
Многолетний опыт ученых разных стран по контролю состояния окружающей среды
показал преимущества, которыми обладают живые индикаторы:
· в условиях хронических антропогенных нагрузок могут реагировать даже на
проявляются при накоплении не которых критических значений суммарных дозовых
· суммируют влияние всех без исключения биологически важных воздействий и
отражают состояние окружающей среды в целом, включая ее загрязнение и другие
· исключают необходимость регистрации химических и физических параметров,
характеризующих состояние окружающей среды;
· фиксируют скорость происходящих изменений;
· вскрывают тенденции развития природной среды;
· указывают пути и места скоплений в экологических системах различного рода
загрязнений и ядов, возможные пути их попадания в пищу человека;
· позволяют судить о степени вредности любых синтезируемых человеком веществ для
живой природы и для него самого, при чем дают возможность контролировать их
биоиндикации, — специфическую и неспецифическую. В первом случае происходящие
изменения связаны с действием одного какого-либо фактора. При неспецифической
биоиндикации различные антропогенные факторы вызывают одинаковые ре акции.
на чувствительные и кумулятивные.Ч
увствительные биоиндикаторы реагируют на
стресс значительным отклонением от жизненных норм, а кумулятивные накапливают
антропогенное воздействие, значительно превышающее нормальный уровень в природе,
без видимых изменений.
живой природы. Для биоиндикации не при годны организмы, поврежденные болезнями,
вредителями и паразитами. Идеальный биологический индикатор должен удовлетворять
· быть типичным для данных условий;
· иметь высокую численность в исследуемом экотопе;
· обитать в данном месте в течение ряда лет, что дает возможность проследить
· находиться в условиях, удобных для отбора проб;
· характеризоваться положительной корреляцией между концентрацией загрязняющих
веществ в организме-индикаторе и объекте исследования;
онтогенеза, чтобы была возможность отслеживания влияния фактора на последующие
Ответная реакция биоиндикатора на определенное физическое или химическое
воздействие должна быть четко выражена, т.е. специфична, легко регистрироваться
визуально или с помощью приборов.
Для биоиндикации необходимо выбирать наиболее чувствительные сообщества,
характеризующиеся максимальными скоростью отклика и выраженностью параметров.
Например, в водных эко системах наиболее чувствительными являются планктонные со
общества, которые быстро реагируют на изменение среды благо даря короткому
жизненному циклу и высокой скорости воспроизводства. Бентосные сообщества, где
перестройки происходят в них при длительном хроническом загрязнении, приводящем к
К методам биоиндикации, которые можно применять при ис следовании экосистемы,
относится выявление в изучаемой зоне редких и исчезающих видов. Список таких
организмов, по сути, является набором индикаторных видов, наиболее чувствительных к
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
Выделяют четыре основные экологические группы лишайников: эпифитные
— растущие на коре деревьев и кустарников; зпиксильные — растущие на обнаженной
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.
Лишайники - это симбиоз водоросли и гриба. Они чувствительны к загрязнению среды
в силу следующих причин: 1) у лишайников отсутствует непроницаемая кутикула,
благодаря чему обмен газов происходит свободно через всю поверхность; 2) большинство
же токсических газов концентрируются в дождевой воде, а лишайники впитывают воду
всем слоевищем, в отличие от цветковых растений, которые поглощают воду
преимущественно корнями; 3) большинство цветковых растений в наших широтах
активны только летом, когда уровень загрязнения сернистым газом намного ниже (вслед-
ствие уменьшения сжигания угля в топках - основного источника сернистого газа), в то
время как лишайники обладают способностью к росту и при температурах ниже 0°С.
В отличие от цветковых растений лишайники способны избавиться от пораженных
токсическими веществами частей своего таллома каждый год. В городах с загрязненной
атмосферой они редки, главный враг лишайников в городах - сернистый газ. Установлено,
что чем выше уровень загрязнения природной среды сернистым газом, тем больше серы
накапливается в слоевище лишайников, причем живое слоевище аккумулирует серу из
среды интенсивнее, чем, мертвое. Особенно удобны лишайники в качестве индикаторов
небольшого загрязнения окружающей среды. Наиболее чувствительным симбионтом в
таллом лишайников является водоросль.
В мире насчитывается около 26 тысяч видов лишайников. Они различаются по зонам
произрастания (тундра, лесная зона и т.д.), видам субстрата (камни, скалы, стволы и ветви
деревьев, почва). У лишайников, растущих на деревьях, видовой состав различается в
зависимости от рН коры. Лишайники исчезают в первую очередь с деревьев, имеющих
кислую кору (береза, хвойные), затем с нейтральных (дуб, клен) и позже всего - с
деревьев, имеющих слабощелочную кору (вяз мелколистный, акация желтая). В
лишайниковых типах леса доминируют кустистые лишайники (кладония, цетрария),
длинными бородами с ветвей деревьев свисает уснея, которая является наиболее
чувствительным видом и растет в лесах только с чистой атмосферой.
Группы лишайников:
1) накипные (слоевище имеет вид корочек) - например, бацидиум фисция;
2) листоватые (слоевище имеет вид пластинок) - например, пармелия, степная золотянка,
длиной) - например, уснея, бриория, клафония, цетрария.
Практикуется и более дробное деление жизненных форм лишайников:
1) накипные - порошкообразные, слабо структурированные;
2) корковые - коркообразные, плотно прилегают к субстрату;
3) чешуйчатые - коркообразные, края таллома приподняты;
4) пластинчатые - коркообразные, края бороздчатые и образуют лопасти;
5) листоватые - таллом листообразный с четкой нижней коркой;
6) кустистые - прямые волосовидные или кустарниковой формы. Наиболее чувствительны
к загрязнению воздушной среды кустистые и листоватые лишайники (исчезают
полностью), наименее - накипные.
Ход работы. Биоиндикация территории с помощью лишайников может быть
организована по-разному, в зависимости от цели.
В одном случае трансекту длиной в 2-3 км удобно разместить перпендикулярно
насыщенной автотранспортом загородной дороге, примыкающей к лесному массиву,
состоящему из небольшого разнообразия древесных видов (например, сосна с примесью
березы или дубовое насаждение с примесью клена).
В другом случае трансекта располагается в зависимости от расстояния до центра города
(центральные улицы, на некотором расстоянии от центра, окраинные улицы, загородные
территории). Такая трансекта может продолжаться на 20-50 км и переходить в зеленую
зону города. Вполне очевидно, что в такой многокилометровой трансекте должны
изучаться только виды древесных растений, имеющиеся на всей территории.
Первая трансекта разбивается на ряд участков: 1) возле дороги, 2) в 100 м, 3) в 300 м, 4) в
500 м, 5) в 1000 м, 6) в 2000-3000 м от дороги. На каждом участке закладываются пробные
площади размером 20х20 м, 50х50 м, 100х100 м (в зависимости от цели исследования и
Целью учебно-исследовательской работы "Лишайники - биоиндикаторы загрязнения атмосферы" является оценка степени загрязнения атмосферы по встречаемости лишайников. Новизна данного проекта заключается в том, что в нашей школе исследованием лишайников никто не занимался.
Данное исследование может быть применено на уроках биологии, экологии и на конференциях.
Актуальность работы состоит в том, что без затрат можно оценить уровень загрязнения в любом населенном пункте и показать, что в результате сильного загрязнения исчезают лишайники. Эти, исключительно выносливые, растения служат лучшими барометрами чистоты воздуха.
Наш окружающий мир – это наш организм. Если мы будем стараться, как можно больше положительного делать для окружающей среды, то продлим свою жизнь. Здоровье – это капитал, данный нам не только природой от рождения, но и теми условиями, в которых мы живем.
| Вложение | Размер |
|---|---|
| Учебно-исследовательская работа "Лишайники - биоиндикаторы загрязнения атмосферы" | 50.75 КБ |
| tezisy_k_rabote.docx | 17.81 КБ |
| Приложения к работе "Лишайники - биоиндикаторы загрязнения атмосферы" | 2.19 МБ |
Предварительный просмотр:
МЕДВЕНСКОГО РАЙОНА КУРСКОЙ ОБЛАСТИ
УПРАВЛЕНИЕ ПО ВОПРОСАМ ОБРАЗОВАНИЯ, ОПЕКИ И ПОПЕЧИТЕЛЬСТВА
МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ КАЗЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
307044, Курская область, Медвенский район, п. Любач, д. 26
«Лишайники - биоиндикаторы загрязнения
Номинация "Ботаника и экология растений"
16 лет, 11 класс
- Введение______________________________________________3
Цели и задачи__________________________________________3
Краткий обзор литературных источников___________________4
Место исследования. Сроки проведения исследования. Физико-географическая характеристика района исследования________9
- Методика исследований_________________________________9
- Результаты исследований и их анализ_____________________13
- Выводы______________________________________________17
- Заключение __________________________________________18
- Список использованных источников______________________19
Лишайники - это широко распространенные организмы с достаточно высокой выносливостью к климатическим факторам и с чувствительностью к загрязнителям окружающей среды.
Лишайники – древняя группа, имеющая, по самым скромным подсчётам, 200млн.лет эволюционного развития.
А так же лишайники - это одна из наименее изученных групп низших растений. Тем не менее, в условиях экологического кризиса эти растения могут оказать неоценимую услугу, как показатели загрязнения окружающей среды.
Лишайники являются биоиндикаторами. Биоиндикаторы - организмы, вид или сообщество, по наличию, либо чрезмерному размножению, которого (положительный индикатор) или же отсутствию, или уменьшению численности (отрицательный индикатор) можно судить об определенном состоянии окружающей среды. Биоиндикация используется в практике народного хозяйства и имеет преимущества в том, что она экологически выгодна.
Цель исследования : исследовать степень загрязненности атмосферы по встречаемости лишайников, оценить чистоту воздуха в лесной зоне и в зоне лесополосы у автомобильной дороги.
- Изучить биологическую индикацию лишайников в зоне леса и лесополосы.
- Исследовать с помощью лихенологических наблюдений степень загрязненности воздуха в лесной зоне и зоне защитной лесополосы.
Новизна работы заключается в том, что в нашей школе исследованием лишайников никто не занимался, несмотря на то, что немало интересного и полезного можно узнать о загрязнении воздуха, изучая лишайники.
Практическая значимость заключается в том, что данное исследование может быть применено на уроках биологии, экологии и на конференциях. Мне кажется, что всем будет интересно знать, каким воздухом мы дышим.
Актуальность данной работы состоит в том что без затрат можно оценить уровень загрязнения в любом населенном пункте и показать, что в результате сильного загрязнения исчезают лишайники. Лишайники ни в жаре, ни в холоде не могут жить без чистого воздуха. Стоит только атмосфере стать загрязненной, как лишайники гибнут. Эти, исключительно выносливые, растения служат лучшими барометрами чистоты воздуха.
Краткий обзор литературных источников.
В ходе выполнения работы мною было изучено большое количество источников информации.
Из книги "Древнейшие на суше" П. В. Бардунова мне стало известно, что растительный компонент лишайника, или фитобионт, составляют водоросли. Известно, что водоросли обитают не только в воде. Огромное количество одноклеточных водорослей живет на суше — в почве, на стволах деревьев, на камнях и скалах. Необходимые для жизни углекислый газ и влагу они получают непосредственно из воздуха и в процессе фотосинтеза создают из них органические вещества.
" Определитель низших растений. Т. 5: Лишайники, Бактерии и Актиномицеты" поведал мне о различиях накипных, листоватых и кустистых лишайниках.
Слоевище накипного лишайника (Приложение 1, рис. 1,2) представляет собой корочку, прочно сросшуюся с субстратом — корой дерева, древесиной, поверхностью камней. Его невозможно отделить от субстрата без повреждения.
Листоватые лишайники (Приложение 1, рис. 3) 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 (Приложение 1, рис. 4, 5) таллом состоит из ветвей или более толстых, чаще ветвящихся стволиков. Кустистый лишайник соединяется с субстратом гомфом и растет вертикально или свисает вниз. [3]
Определители М. П. Томина помогли мне определить виды лишайников наших мест.
Книга Бязрова Л. Г. "Лишайники в экологическом мониторинге" рассказала мне о том, что 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. 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. Концентрация диоксида серы 0,5 мг/м 2 губительна для всех видов лишайников. На территориях, где средняя концентрация SО з 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 (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.
Долгое время не могли объяснить, какие именно факторы приводят к обеднению и даже исчезновению флоры лишайников в городах. В течение последних десятилетий было показано, что из компонентов загрязненного воздуха на лишайники самое отрицательное влияние оказывает двуокись серы. Экспериментально установлено, что это вещество уже в концентрации 0,08 — 0,10 мг на 1 м 3 воздуха начинает вредно действовать на многие лишайники: в хлоропластах водорослевых клеток появляются бурые пятна, начинается деградация хлорофилла, плодовые тела лишайников хиреют. Концентрация SO 2 , равная 0,5 мг/м 3 , губительна для всех видов лишайников, произрастающих в естественных ландшафтах [6]
"Сравнение различных методов учета лишайников-эпифитов" и "Сравнительные оценки чувствительности эпифитных лишайников различных видов к загрязнению воздуха"Инсарова Г. Э. познакомили меня с методикой лихеноиндикации.
Из книги "Классы полеотолерантности лишайников и экологический мониторинг",Трасс Х. Х., я узнала о зонах лишайников [9]:
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Ларионов Кирилл Дмитриевич
МБОУ СШ №6 г. Димитровграда Ульяновской области
Научный руководитель: Ларионова А. А., учитель биологии МБОУ СШ №6
БИОИНДИКАЦИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОЗДУХА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПО КОМПЛЕКСУ ПРИЗНАКОВ ЛИШАЙНИКОВ
Одним из основных объектов биологического мониторинга являются лишайники. Лишайники – своеобразная группа симбиотических организмов. Сочетают в себе два компонента – различные водоросли и грибы, образующие единый организм [1].
Лишайники чрезвычайно широко распространены в природе. Они обитают по всему миру - от пустынь до Арктики и Антарктиды. Поселяются лишайники на самых разнообразных, но обычно бедных субстратах: на голой почве, открытых скалах, стволах деревьев и кожистых многолетних листьях. Вместе с тем подавляющее большинство видов этих низших растений не выдерживает натиска людей на окружающую среду. Непосредственное влияние на лишайники оказывают различные абиотические факторы природы, такие как освещенность, температура и состав воздуха, физические и химические свойства субстрата [3].
Тема работы очень актуальна, так как одной из важнейших проблем современности является изучение и сохранение биологического разнообразия организмов. Изучением видового состава лишайников нашей местности до сих пор никто не занимался.
По этому целью работы является определение степени чистоты атмосферного воздуха с помощью эпифитных лишайников.
Для этого были поставлены следующие задачи:
Изучить новую группу растений для нас – лишайники;
Провести обзор литературных источников по данной теме;
Изучить методику чистоты воздуха по лишайникам;
Провести исследование по методике в природе;
Сделать выводы о состоянии атмосферного воздуха и его влиянии на произрастаниие лишайников.
Объект исследования – состояние атмосферного воздуха в г. Димитровграде.
Предметом исследования являются лишайники как растения-биоидикаторы загрязнения воздуха.
В литературных источниках подробно описывается история изучения, строение, размножение лишайников .
Тело лишайников представлено слоевищем. В зависимости от образующего пигмента, которые откладываются в оболочках грибных гиф. На интенсивность окраски сильное влияние оказывает освещенность, чем больше освещенность, тем ярче окраска [4].
Рзаличают три основных типа слоевищ у лишайников. Слоевище листоватых лишайников представляет из себя различной формы листочки, прикрепленные к субстрату, на которых они растут. Слоевище кустистых лишайников представляет из себя кустики различной формы: прямостоячие, торчащие или повисающие. Слоевище накипных лишайников образует корочку на поверхности субстрата, имеющую вид розеток правильной формы или бесформенных пятен [3].
По анатомическому строению различают лишайники гомеомерные, т.е. водоросли распределены равномерно по всему телу и гетеромерные- водоросли находятся только под верхним корковым слоем [5].
Лишайники очень медленно растут. Прирост их таллома при благоприятных условиях колеблется в зависимости от вида от 1 до 8 мм. Лишайники растут большей частью в условиях хорошего освещения, на разнообразных субстратах- на деревьях, выходах горных пород, почве, стекле, железе, камнях и т. д.Они очень требовательны к чистоте воздуха, не выносят дыма, копоти и особенно сернистых газов промышленных районов.
Размоножение лишайников осуществляется вегетативным, половым и бесполым способами [2].
Причинами повышенной чувствительности лишайников к составу атмосферы является то, что отсутствует непроницаемая кутикула, и газообмен происходит свободно через всю поверхность. Также всей поверхностью лишайники впитывают дождевую воду, где концентрируется много токсических газов. Наиболее опасны для лишайников окислы азота, угарный газ, соединения фтора [3].
При повышении уровня загрязненности первыми исчезают кустистые формы лишайников, затем листовые и, наконец, наиболее устойчивые – накипные. Степень загрязненности воздуха можно определить по следующим показателям:
1.лишайниковая пустыня - полное отсутствие лишайников:
2.зона соревнования - лишайниковая зона бедна;
3.нормальная зона - встречаются многие виды лишайников
Методы исследования: наблюдение, сравнение, гербаризация собранного материала.
Определение класса загрязнения определяется по лишайникам, растущим на стволах взрослых деревьев (30 – 35 летнего возраста). Молодые деревья для этого не подходят, так как на них кора ежегодно слущивается и лишайники не успевают их заселять.
Таблица 1. Оценка лишайникового покрова.
Исследование проводилось на территории города Димитровграда. В ходе него встретили 15 видов лишайников, из них 10% - накипные , 65% - листоватые, 25 % - кустистые. Доминирующими являются листоватые лишайники. Среди данных видов не были встречены листоватые желтого цвета, что говорит о втором классе загрязнения. Исследование будет продолжаться, т.к. было заложено мало площадок и исследовался один район. Также не было осуществлено определение лишайников до видов в связи с тем, что не обладаю достаточными знаниями для этого.
Список использованных источников:
Горленко М. В. Водоросли, лишайники и мохообразные. [Текст ] М.: Просвещение, 2000
Голлербах М. М. Жизнь растений. Том 3. [Текст] М.: Просвещение, 1977, 407-420с.
Пчелкин А. В. Популярная лихенология. [Текст] – М., МГСЮН, 2006 – с.4, 7-9.
Пчелкин А. В., Слепов В. Б. Использование водорослей и лишайников в экологическом мониторинге и биоиндикационных исследованиях. [Текст] – М, Московская городская станция юных натуралистов, 2004, с.6.
Шустов М. В. Лишайники Приволжской возвышенности/ Отв.ред. Н. С. Голубкова [Текст] М.: Наука, 2006, 185-203с. ISBN 5-0200-6342-8
Лишайники — своеобразная группа низших растений. В лишайниках сочетаются два организма с противоположными свойствами: водоросль (чаще зеленая), которая в процессе фотосинтеза создает органическое вещество, и гриб, потребляющий это вещество. [2; с. 67].
Стоит ознакомиться с видами лишайников, которые были замечены на изучаемой территории.
Кладония — слоевища делятся на первичные и вторичные. Первичные слоевища чешуйчатые или накипные, существуют постоянно или быстро исчезают. На них развиваются вторичные слоевища полые изнутри, часто покрыты чешуйками.
Рис. 1. Кладония. Фото Зубревой А. И.
Пармелия бороздчатая — слоевища до 15 см диаметром, листоватое, неправильной розетковидной формы, с сетчатоморщинистой поверхностью. Лопасти до 2 см длиной, 2–4 мм шириной, ветвистые, на концах тупые.
Рис. 2. Пармелия Бороздчатая. Фото Гончаровой Е. А.
Эверния — слоевище кустистое, до 10 см длина, с округлыми или плоскими вильчато — ветвящимися лопастями. Основание слоевища прикреплено к субстрату, слоевище прямостоячее или повисающее.
Рис. 3. Эверния. Фото Зубревой А. И.
Разумеется, для более полного анализа состояния окружающей среды необходимо было производить подсчет лишайников в разных зонах, что мы и сделали. Нами были выбраны лесная зона, рекреационная зона и зона рядом с рекреационной.
Изучение лишайников влесной зоне
Был произведен подсчет лишайников на территории удаленной от обитания людей. На площадке 10х10 м нами были выбраны 8 старых, но здоровых деревьев для исследования.
Актуальность темы. В наше время окружающая среда находится в состоянии экологического кризиса. Это тесно связано с современной деятельностью человека. В последние годы безопасности человека все больше угрожает загрязнение окружающей среды, в частности, загрязнение атмосферы. Вследствие загрязнения воздуха растет число больных, страдающих такими заболеваниями, как хронический бронхит, различные аллергические заболевания и рак легких. Человеку нужен чистый воздух. И наша задача сохранить его. Сделать это можно с помощью биологических индикаторов, в качестве которых можно использовать лишайники - широко распространенные организмы с достаточно высокой выносливостью к климатическим факторам и чувствительностью к загрязнителям окружающей среды.
Поэтому я задумалась, какая экологическая обстановка в моем родном городе. Гуляя по улицам города я обратила внимание, что на стволах деревьев растут разные виды лишайников (лишайники являются индикатором чистоты воздуха ). Ближе к дороге лишайники не обнаружились, поэтому я решила определить наличие вредных веществ в воздухе своего города с помощью лишайников.М
Цель работы:
Выяснить загрязненность атмосферы по встречаемости лишайников и определить наличие вредных веществ в городе Кулебаки Нижегородской области.
Задачи:
1)Изучить строение лишайников как биоиндикаторов.
2)По видовому составу определить степень загрязнения воздуха.
3)Выявить наличие в слоевищах лишайников свинца, железа и серы.
4)Сделать вывод о благополучии города.
5) Собрать коллекцию лишайников.
Значимость работы:
Данная исследовательская работа дает возможность судить не только об экологической обстановке той местности, где я проживаю, но и возможно облегчит процесс предупреждения заболеваний, и их устранения, так как растительность, окружающая нас, это не только объект изучения науки, но и часть жизни человека.
Основная часть
Объект исследования: эпифитные лишайники, растущие на деревьях.
Предмет исследования: разные районы г.Кулебаки:
Глава 1 Обзор методической литературы
1.1. Влияние загрязнения на состояние лишайников.
Растения способны накапливать загрязняющие вещества и, прежде всего, катионы тяжелых металлов, поглощенные ими из воздуха и атмосферных осадков. Наибольшей металлоаккумулирующей способностью обладают эпифитные лишайники, растущие на деревьях. Быстрая аккумуляция токсичных веществ вызывает отчетливые анатомо-морфологические изменения в талломах. Тщательное наблюдение за лишайниками позволяет узнать, насколько велико давление человека на природу, каким видам деревьев и животных это вредит, сколько загрязнителей концентрируется в воздухе и воде каждого конкретного района. Большое количество химических элементов лишайники получают из атмосферы с осадками и пылью. Поглощение элементов из дождевой воды идет очень быстро и сопровождается их концентрированием. Изучение лишайниковой флоры показывает, что состояние окружающей среды оказывает существенное влияние на развитие лишайников. По их видовому составу и встречаемости можно судить о степени загрязнения воздуха.
Глава II .Методика и техника исследования.
В г. Кулебаки главным источником загрязнения атмосферы является металлургическая промышленность, затем, в порядке убывания следуют транспорт , жилищно-коммунальное хозяйство, лесхоз.
Для успешного выполнения поставленных задач я воспользовалась такими методами как наблюдение, исследование, сравнение, химический анализ. В связи с тем, что лишайники поглощают воду всей поверхностью тела в основном из атмосферных осадков и отчасти из водяных паров, влажность слоевищ непостоянна и зависит от влажности окружающей среды, слоевище лишайников часто сравнивают с фильтровальной бумагой. Поэтому я решила исследовать слоевище лишайников на содержание некоторых химических элементов (сера, железо и свинец) классическим методом сжигания, а образующую золу подвергнуть химическому анализу. В качестве индикаторов я 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.
1.структура и состав фитоценоза на пробных площадках должны быть примерно схожими;
2.учётные площадки (участки коры дерева, на котором производится непосредственный подсчёт площади покрытия лишайниками), выбираются на высоте от 30 до 150 см от основания ствола дерева;
3.на каждой пробной площадке выбирается 10 отдельно стоящих, здоровых, растущих вертикально деревьев с диаметром ствола 25- 40 см .;
4.на каждом дереве подсчитывается количество видов лишайников. Все обнаруженные виды разделяются на три группы: кустистые, листовые, накипные.
Оценка степени покрытия ствола лишайниками проводится по методике измерения проективного покрытия: для этого на высоте 30 – 150 см на наиболее заросшую лишайниками часть коры накладывается прозрачная палетка размером 10 x 10 см (палетку расчерчивают на квадраты размером 1 x 1 см). Перед началом измерений заготавливаются специальные таблицы, в которые затем заносятся результаты исследований .
Подсчёт лишайников проводится следующим образом:
- Считается число квадратов сеточки, в которых лишайники визуально занимают больше половины площади квадрата (А), условно приписывая им покрытие, равное 100%;
- Считается число квадратов, в которых лишайники занимают менее половины площади квадрата (В), условно приписывая им покрытие, равное 50%;
- Вычисляется общее проективное покрытие в процентах ( R ) – по формуле: R =(100А+50В):С,
где С – общее число квадратов сеточки (в данном случае при использовании сеточки 10 x 10 см с ячейками 1 x 1 см, С=100).
4.Рассчитываем показатель относительной чистоты атмосферы(ОЧА) по формуле: ОЧА=(Н +2 х Л + 3 х К) / 30,
где Н- накипные лишайники, Л - листоватые, К- кустистые.
Чем выше показатель ОЧА (ближе к единице), тем чище воздух местообитания .
Оценка частоты встречаемости и степени покрытия по пятибалльной шкале. Таблица №2
Читайте также: