Исследовательская работа по теме лишайники

Обновлено: 07.07.2024

Введение
Мы жители 21 века иногда, а даже чаще всего, не замечаем, что находится вокруг нас. В эпоху всемирной компьютеризации и робототехники мы забыли о том, как жили наши предки.
Когда-то они очень любили ходить в лес за грибами, ягодами. Но ходили они всегда гурьбой, вместе… вдруг леший дорогу запутает, или русалка в озеро утянет. А уж если встречали на деревьях висящие лохмотья, то совсем страх брал - ведь это ведьма лесная пролетала и обронила часть своих волос. Но мы - то с вами люди 21 века и в бабушкины сказки о ведьмах уже не верим. Мы знаем, что это всего лишь лишайники.
Лишайник – это живой организм, образованный взаимодействием гриба и водоросли. Ученым, который в 1867 г. доказал, что лишайники являются комплексными симбиотическими организмами, состоящими всегда из двух компонентов, был швейцарско-немецкий ботаник Симон Швенденер.
Но лишь в конце 18 - начале 19 века возникла наука о лишайниках - ЛИХЕНОЛОГИЯ. Её основоположником считается шведский учёный А. Ахариус.
Русским учёным А. Н. Бекетовым в 1860 году для обозначения этих организмов был предложен термин “лишайник”.
Лишайники распространены по всему земному шару от тропиков до приполярных областей. Хорошо известны такие лишайники, как ягель, или олений мох и виды свешивающиеся с деревьев наподобие бород и очень похожие внешне на цветковые эпифитные растения.
Лишайники имеют очень древнюю историю: они появились на Земле более ста миллионов лет назад, когда образовалась меловая толща нашей планеты. В Арктике были найдены экземпляры ризокарпона географического, возраст которых – 4.5 тыс. лет.

Физико - географическая характеристика территории.
Город Усинск и городской округ относятся к районам Крайнего Севера. Город Усинск расположен недалеко (около 4 км) от правого берега реки Уса, от которой и получил своё название, в 61км от Северного полярного круга, в 757 км к северо-востоку от города Сыктывкара.
Климат умеренно-континентальный, но по своим параметрам он ближе к субарктическому. Средняя температура зимой от -20 C, до -58 C; летом же максимальная температура иногда достигает +35 °C, а средняя - около +10 °C. Снежный покров удерживается 230 дней в году, с середины октября до июня. С сентября до середины октября частые затяжные моросящие ледяные дожди. Наиболее теплый сезон, с середины июля до середины августа. Минимальная температура воздуха в Усинском районе, зафиксирована зимой с 1978 на 1979 год, на Возее и достигла отметки -64 °C, в это же время в самом городе температура составила -58 C.
На территории Усинского района имеется 8 особо охраняемых природных территорий. Из них 2 болотных, 2 ихтиологических и 1 комплексный заказники, 3 геологических памятника природы.
Полезные ископаемые: нефть, попутный газ (месторождения Усинское, Возейское, Баганское) По территории Усинского района протекают реки Печора, Уса, Колва, Лыжа, Большая Макариха. Около 50% территории занято болотами. Спецификой фауны района является сочетание животных и птиц, обитающих в тундре, лесотундре и северной тайге. Из тундровых зверей и птиц преобладают: северный олень, полярный волк, белая куропатка, полярная сова, лебеди, гуси; из таежных: лось, белка, заяц, волк, горностай, тетерев, глухарь и др.( приложение 1)

Объект исследования: флора лишайников

Предмет исследования: влияние качества атмосферного воздуха на флору лишайников.

Гипотеза: лишайники - живые организмы, которые использует человек в различных сферах жизни.

Цель проекта: Выявить являются лишайники полезными или бесполезными с точки зрения жителей 21 века.

Задачи:

изучить литературу по проблеме биоиндикации окружающей среды;
познакомиться с технологией проведения исследовательских работ;
выявить видовой состав эпифитной лихенофлоры в окрестностях города Усинска;
изучить методы лихеноиндикации и выбрать доступные ;
исследовать влияние атмосферных загрязнителей на эпифитные лишайники;
оценить степень чистоты воздуха на исследуемых участках ;
узнать о роли лишайников в оленеводстве и хозяйственной жизни людей.

Оборудование и материалы
1.Фотоаппарат
2.Палетка 10 х 10 см для измерения лишайников.
3.Определитель лишайников.
4.Бумага, ручка или карандаш.
5.Компьютер и выход в интернет

Виды лишайников
Согласно морфологическим признакам, лишайники можно поделить на три группы:

Накипные. Таллом имеет вид плоской корочки, которая плотно прилегает к внешней поверхности субстрата, иногда срастаясь с ней. Благодаря этой особенности, накипные лишайники могут жить на коре деревьев, скалах, бетонных поверхностях.
Листоватые. Обладают пластинчатой формой. Они могут относительно плотно прикрепляться к поверхности деревьев или скал за счет выростов, расположенных на внутреннем корковом слое.
Кустистые. Таллом представлен множественными плоскими и округлыми веточками. Преимущественно кустистые лишайники живут на кронах деревьев и на земле.

Эпилитные лишайники поселяются на камнях и скалах и представлены в основном накипными видами.
Напочвенные лишайники испытывают довольно сильную конкуренцию со стороны быстрорастущих растений, особенно травянистых, поэтому редко встречаются в местах, мало пригодных для высших растений, например на песчаных почвах, в тундре, полупустыне, на торфяниках. Эти лишайники могут расти как на открытых местах, так и в лесах.
Эпифитные лишайники в качестве субстрата используют деревья и кустарники.

Определения степени загрязнения воздуха по лишайникам.
На каждой пробной площадке, которые мы отметили, осмотрели каждый ствол дерева, измерили его толщину, установили примерный возраст и состояние на данный момент, сделали фото. При осмотре дерева была использована прозрачная палетка размером 10х10 см, на высоте 0.6 м от земли. Отмечали, какие виды лишайников встретились на площадке, какой процент общей площади палетки занимает каждый вид. Результаты заносились в таблицу. Оценка встречаемости и покрытия дается по 5 – балльной шкале (приложение3) Таким образом, для каждой площадки описания и для каждого типа роста лишайников – кустистых, листовых и накипных – выставляются баллы встречаемости и покрытия.
После проведения исследований произвели расчет средних баллов встречаемости и покрытия для каждого типа роста лишайников - накипных (Н), листовых (Л) и кустистых (К). Зная баллы средней встречаемости и покрытия Н, Л, К, легко рассчитать показатель относительной чистоты атмосферы (ОЧА) по формуле:
ОЧА=Н + 2∙Л + З∙К ⁄30
Чем выше показатель ОЧА (ближе к единице), тем чище воздух местообитания. Имеется прямая связь между ОЧА и средней концентрацией диоксида серы в атмосфере.

Результаты исследования.
Мы исследовали 3 участка, в районе города Усинска. Участок №1 расположен в районе автомобильной дороги по улице Молодежная в верхнем ярусе преобладают такие деревья как береза, осина, ива. Участок №2 находится в районе речки Седью в верхнем ярусе преобладают такие деревья как береза, ель, сосна; подлесок составляет рябина, можжевельник. Участок №3 находится в Ненецком автономном округе - нефтяное месторождение Харьягинское в верхнем ярусе преобладают такие деревья как береза, ива ; подлесок практически отсутствует из-за многолетнемерзлых грунтов ; надпочвенный покров представлен осоками, морошкой и местами мхом.
На каждом участке мы исследовали по 5 деревьев березы и 5 деревьев ивы примерно 20-30 лет. На первом участке мы отметили, что плодовые тела некоторых лишайников были вялыми. На втором участке на лишайниках повреждений и других изменений отмечено не было. На третьем участке плодовые тела лишайников практически отсутствовали или занимали минимальную площадь (приложение 4 – 8).
Все полученные по каждому участку данные мы обобщили и просчитали среднюю встречаемость, степень покрытия дерева лишайниками в процентах на основе полученных результатов установили балл частоты и встречаемости, также относительную чистоту атмосферы. Результаты исследования занесли в сводную таблицу результатов.
Таблица 1
Сводная таблица результатов исследования
Показатели Категории и номера участков
№1 №2 №3
Накипные:
-встречаемость, % 20 70 13
-степень покрытия, % 14.6 64.8 4.8
-балл оценки 2 5 1
Листовые:
-встречаемость, % 20 50 –
- степень покрытия, % 2.4 46.4 –
- балл оценки 1 4 –
Кустистые:
-встречаемость, % – 15 –
-степень покрытия,% – 1.6 –
- балл оценки – 2 –
Относительная чистота атмосферы (ОЧА) 0.13 0.63 0.03

Сравнительный анализ результатов исследования позволяет сделать следующие выводы: - чем больше антропогенная нагрузка на территорию, тем меньше число видов, частота встречаемости, проективное покрытие и показатель относительной чистоты атмосферы;
- приближение территории к автомобильным дорогам приводит к исчезновению кустистых лишайников и уменьшению значений всех показателей;
- присутствие на участке №2 таких лишайников как уснея и пармелия свидетельствует, что концентрация сернистого газа в воздухе менее 0.05 мг/м.
Расхождение некоторых количественных показателей можно объяснить следующими причинами:
• погрешности в измерениях
• недостаток опыта использования данных методик
• отсутствие времени для повторных замеров и использования других методик

Применение в народной медицине.
Ягель широко применяется в народной медицине благодаря своим многочисленным полезным свойствам и высокому содержанию усниновой кислоты. Из оленьего мха делают целебный отвар, превращающийся после охлаждения в студень.
Его применяют для лечения кашля при туберкулезе, им обрабатывают гнойные раны, ожоги (в виде примочек и аппликаций).Чтобы приготовить отвар из ягеля, вам понадобится: 2 чайные ложки сушеного оленьего мха и 2 стакана холодной воды. Водой заливают сухое сырье, доводят до кипения, процеживают и охлаждают до образования студня. Студень принимают частыми и большими порциями в течение всего дня, а дозировка зависит от заболевания. Например, при кашле такой отвар пьют от 1 до 2 литров в день, пока не наступит улучшение. Лечение туберкулеза: 3-4 литра в день (в течение длительного времени). Если у вас имеется аллергия, принимать отвар из ягеля нужно с большой осторожностью и минимальными дозами!
Коми, Ненцы и другие коренные жители Севера издревле применяют олений мох для изготовления целебных отваров, примочек, порошков. Они также использовали его в шаманских обрядах и в качестве натурального антисептика. Во времена, когда не было холодильников, им со всех сторон обкладывали мясо, и оно долго не портилось. Заготовки оленьего мха производятся в течение всего лета. В сухом виде лишайник трудно собирать, поскольку его веточки очень ломкие. Поэтому обычно сбор сырья ведут после обильного дождя. Сначала мох собирают вручную и очищают от примесей, затем ягель тщательно высушивают. Грамотно проведенная сушка позволяет хранить олений мох практически неограниченное время: он не подвергается порче и процессу гниения. Питательная ценность ягеля очень высока: 1 центнер ягеля заменяет 3 центнера картофеля.
Народы Севера употребляют олений мох в пищу: его вымачивают в воде для удаления нежелательной горечи, добавляют в супы и вторые блюда в качестве приправы, используют вместо крахмала при приготовлении ягодного киселя. Высушенный на солнце и перемолотый в порошок олений мох используют в хлебопечении, его добавляют в диетические блюда из овощей, в различные соусы, мармелад и конфеты.
Олений мох является ценным сырьём для получения лекарственных препаратов. Отвар из ягеля применяют как общеукрепляющее средство при заболеваниях верхних дыхательных путей, туберкулезе, астме, при проблемах с желудочно-кишечным трактом и различных видах простудных инфекций. Известно применение оленьего мха при лечении варикозного расширения вен и тромбофлебита. Препараты на основе ягеля не рекомендуется употреблять беременным и кормящим матерям, так как возможны неблагоприятные побочные эффекты. (приложение 10)

Использование лишайников в качестве красителей.
В некоторых лишайниках групп Roccellaceae содержатся ярко окрашенные, желтые или красные вещества, которые с успехом используются жителями Севера для окраски шерстяной или хлопчатобумажной пряжи. Красящими веществами в этих лишайниках являются эритрин и леконоровая кислота. При обработке аммиаком кислота распадается на углекислоту и орсин. Последний под влиянием кислорода воздуха переходит в орцеин, который является основным красителем. Но в связи с развитием анилиновых красок значительно ограничилось использование растительных красителей, поскольку синтетические обходятся дешевле, более стойки и разнообразны в своих оттенках.

Использование лишайников в парфюмерной промышленности.
Одно из важных значений лишайники имеют в парфюмерной промышленности, где из них получают резиноиды – вещества, являющиеся фиксаторами запахов для духов, а также самостоятельным ароматическим началом. Экстракт (резиноид) дубового мха Evernia prunastri (L.) используется в современной парфюмерной промышленности для фиксации ароматов. Коммерческий сбор дубового мха ведётся в странах Южной и Центральной Европы. Собранный урожай экспортируется во Францию, где перерабатывается. Кроме того, лишайники используются для получения лакмуса, например, Cetraria islandica.
Олений мох богат органическими веществами, витамином А, витаминами группы В, он способствует эффективному восстановлению тонуса кожи, ее укреплению и питанию, стабилизирует аминокислотный обмен, способствуют обновлению кожных покровов. Благодаря высокому содержанию уникальной усниновой кислоты, олений мох способствует активной регенерации клеток, замедляет процессы старения, улучшает структуру кожи и восстанавливает ее эластичность.

Охрана лишайников
Нарушаются и уничтожаются местообитания многих видов в результате рубки лесов, разработки месторождений полезных ископаемых, в тундре - воздействия транспортных средств и т.п.
До последнего времени охране лишайников уделялось необоснованно мало внимания. Причины кроются в слабой изученности региональных лихенобиот, и, как следствие, неполноте знаний о степени редкости и уязвимости некоторых видов, недостатке сведений об их экологической приуроченности. Главным условием охраны лишайников является сохранение естественных местообитаний. В Республике Коми это, прежде всего, леса. Поэтому большую часть списка лишайников, включенных в Красную книгу Республики Коми, составляют виды, обитающие в различных типах таежных лесов. Многие лишайники обладают высокой избирательностью к субстрату. Участки, занятые лишайниковыми сообществами, являются наиболее значимыми в оленеводстве.
Лишайники почти не вредят хозяйственной деятельности человека. Известны только два ядовитых вида (у нас они встречаются редко). Непосредственно деревьям, на которых они поселяются, лишайники вреда не приносят, потому что редко углубляются в живые ткани растений. Их даже считают "защитниками" деревьев. Известно, что дерево, покрытое лишайниками, менее подвержено разрушительной деятельности грибов, повреждающих древесину (ряд лишайниковых кислот подавляет рост грибов-разрушителей древесины). Однако они закрывают чечевички и этим затрудняют газообмен растений. Кроме того, под покровом лишайников на стволах деревьев находят убежище вредные насекомые, легче развиваются паразитные грибы. Следовательно, стволы деревьев особенно плодовых, нужно очищать от лишайников.

Заключение
Мы провели большое исследование и можем сделать вывод, что нам людям 21 века, к сожалению очень мало известно о живых организмах, которые являются уникальными во всех отношениях. Особенно нам жителям северных регионов можно более широко использовать возможности этого уникального творения природы - лишайника, который как мы уже убедились, приносит только пользу.
Лихеноиндикация воздушной среды была проведена для оценки состояния воздуха на территории города Усинска. Реализация задач направленных на достижение поставленной цели позволила: расширить теоретические знания по проблеме биоиндикации и лихеноиндикации, в частности; освоить технологию проведения исследовательских работ; выявить видовой состав эпифитной лихенофлоры территории города; освоить некоторые методы лихеноиндикации; исследовать влияние атмосферных загрязнителей на эпифитные лишайники. Результаты исследований дали возможность сделать выводы о состоянии воздуха данной территории и продолжить экологический мониторинг территории с целью контроля ситуации.
В перспективе необходимо продолжить мониторинг территории города с использованием методов биоиндикации, освоить другие методики биоиндикации, оценить результаты исследований с учетом розы ветров данной территории. Было бы интересно, провести лихеноиндикацию зоны железнодорожного вокзала г.Усинска, села Парма и сравнить с результатами, полученными в ходе исследования.

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Фощеватовская средняя общеобразовательная школа

Сравнительный анализ чистоты воздушной среды села
с использованием лихенофлоры

Подготовили: Алтунин Евгений

Руководитель: Карпушина Евгения Николаевна

с. Фощеватово 2011 г

1. Введение
2. Актуальность
3. Цели исследования
4. Обзор литературы
5. Методики исследования лишайников
6. Изучение видового разнообразия лишайников в городе Астрахань
7.Вывод
8.Литература

Лишайники являются индикаторами окружающей среды, поэтому данный выбранный объект подходит для выявления загрязненности воздуха в селе. Местом исследования были выбраны парки, лесопосадки, крыши домов, камни. Из-за очень сухого климата видов лишайников очень мало и поэтому пришлось заняться поиском лишайников, а затем и сбором.

Установить , действительно ли лишайники могут быть индикаторами окружающей среды и на сколько достоверны данные о загрязнении с использованием лишайников.

Задачи исследования:
1. Изучение видового разнообразия лишайников в селе как индикаторов чистоты окружающей среды.
2. Анализ экологических особенностей и субстратного распределения лишайников.
3. Выявить предпочтения лишайников к субстрату в селе
4. Обзор литературы

5. Методики исследования лишайников.
Сбор полевого материала проводился в 2010 году на территории села Фощеватово. В ходе сбора материала было выявлено, что субстратом для поселения лишайников были придорожные камни, крыши домов покрытых черепицей, а так же различные породы деревьев. Сначала мы старались найти хотя бы несколько мест в городе, где бы присутствовали лишайники, но таковых оказалось всего 5: парк телестудии с сосновыми деревьями и березами, крыши домов, камни при дороге, на почве возле школы. На каждой пробной площадке, которые мы отметили, осмотрели каждый ствол дерева , измерили его толщину, установили примерный возраст и состояние на данный момент, сделали фото. При осмотре дерева была использована прозрачная палетка размером 20х20 см , на высоте 0,6 м от земли по методике всем известной у исследователей(Голубкова, Малышева 1978). На каждом дереве было подсчитано, сколько процентов от площади палетки занимает таллом каждого встреченного на коре лишайника. Результаты заносились в таблицу.
Таблица 1. Обследование городских деревьев по наличию лишайников.

№ Деревья Толщина дерева см Возраст
лет Состояние
Дере
ва Наличие
лишайника Сторона света Проективное
покрытие
1. Тополь черный 60 50 + + С-З 15
2. Вяз мелколистный 15 10 + + С-В 1-2%
3. Лох узколистный 12 10 + - С 19
4 Сосна Крымская 15 20 + + С-В 40
5 Сосна обыкновенная 16 20 + + В 25
6 Береза 38 20 - + С 38
7 Шелковица черная 45 25 - + С-З 3-5
8 Ясень ланцетный 54 25 + + Ю 50
9 Ива белая 27 20 + + В 60
10 Дуб 68 30 + + С 2-3
11 Акация - Робиния 18 20 + -

Всего было выполнено 260 описаний. Для выяснения зависимости расселения лишайников от различных экологических факторов была проведена статистическая обработка материала варьируемой величиной было выбрано проективное покрытие лишайников (%) на каждой стороне света, а в качестве факторов рассматривалась толщина дерева, вид дерева. Статистической обработке подверглись виды встретившиеся не менее 5 раз. У некоторых деревьев лишайники встречались на высоте 1,5- 3 метров значит ли это , что на такой высоте у нас чистый воздух?.

6. Изучение видового разнообразия лишайников в селе Фощеватово
На территории села Фощеватово было обнаружено 4 семейства лишайников.: Телошистовые, Кладониевые, Леканоровые,Фисциевые (Закутнова В.И.,2008)

Виды лишайников рода Аспицилия , кочующих лишайников, чаще можно встретить на открытой площади на песчаной почве, так как чаще всего их переносит ветер с места на место.
Самое большое семейство по числу видов Телошистовые с накипными и листоватыми слоевищами . Род Калоплака имеет накипное слоевище желтовато-оранжевого цвета и имеет вид зернистой корочки .Встречаются в основном на древесине,на деревьях. Род Ксантория встречается очень часто в центре города на деревьях, старых досках, на трубах. Ксантория настенная очень устойчива к загрязненному воздуху и никак не может служить индикатором чистоты воздуха, а скорее наоборот.
Представители семейства Кладониевых встретились нам только на острове Городском и то только в одном месте – северная часть острова в 15 метрах от реки, на сырой почве. Тело их образовано двумя типами слоевищ: первым появляется чешуйчатое горизонтальное тело светло-зеленого цвета, затем по краям этих чешуек появляются вертикальные выросты разнообразной формы
Семейство Фисциевых Род Фисция встречается наиболее часто в городской зоне, как на почве, так и на крышах домов, на коре деревьев. Но надо полагать , что они приспособились к загрязненному воздуху, так как обнаружены были вблизи предприятий. Имеют листоватое слоевище, образующее округлые розетки, чаще всего встречающиеся на коре деревьев., особенно много было встречено на острове Городском. На острове, который находится посередине реки Волга и делит сам город на две части, соединенные 3 км мостом через Волгу, с постоянным транспортным потоком, встреченные лишайники были в очень хорошем состоянии. Они ярко окрашены и дернинки с лишайниками встречались там, где на 100кв метров приходилось не менее 50 деревьев. Видимо ветер сносит автомобильные газы в восточную часть острова, где они и оседают, а западная остается свободной от автомобильных газов. Только так можно объяснить отсутствие лишайников в восточной части острова Городской. В прибрежной стороне и у воды лишайников не обнаружено . Встретились нам лишайники, которые росли прямо на дороге ведущей вглубь острова с западной стороны. Деревья в этом месте в основном старые, много гниющих веток и стволов деревьев, от которых необходимо иногда очищать лес. Чаще всего встречаются лишайники на иве и ясене , так как их кора не гладкая и поселяться на них очень удобно. Так же в разломах коры скапливается влага, которой в нашем районе крайне мало во все времена года., там и поселяются лишайники.

На фотографии фиксировали площадь занятую лишайниками на коре дерева. Определить лишайники довольно сложно , Те виды, которые не определили, оставили для дальнейшего изучения.

Экологическая диагностика качества атмосферного воздуха с помощью лишайников

1. Определение загрязнения воздуха с помощью лишайников
2. Данные .по территории Белгороской области 137 видов лишайников. В основном накипные и листоватые.
3. Три семейства :
4. Телошистовые – два рода: калоплака –в виде зернистой корочки желтовато-оранжевого цвета. Растут на деревьях, древесине.
Род Ксантория – листоватые , оранжево-желтые слоевища , вид Ксантория настенная – растет на искусственных субстратах . Это устойчивый к загрязнению вид, встречается даже в центре города.
5. Кладониевые . Встречаются редко. У них переходная форма от листоватой к кустистой. Растут на почве. Тело их образовано двумя типами слоевищ: первым появляется чешуйчатое горизонтальное тело светло- зеленого цвета, позднее по краям этих чешуек появляются вертикальные выросты разнообразной формы.
6. Леноровые. Род Леканора. Накипные, сплошные слоевища серо-желтого цвета., на коре деревьев.
7. Род Аспицилия. Кочующие лишайники, которые переносятся ветром, обитают на коре или почве.
8. Семейство Фисциевых,Род Фисция. Произрастают на коре, в виде округлых розеток.
9. Охраняемые лишайники Астраханской области.:
• Аспицилия съедобная
• Аспицилия кустистая
• Агреститс щетинистая
• Кладония мадьярская
• Кладония оленероговидная
• Псора Савича
• Эверния сливовая
• Меланелия шероховатая
• Меланелия продымленная
• Плеуростика блюдчатая
• Цетрария степная
• Пельтигера седоватая
• Рамалина мучнистая
• Телосхистес ямчатый
• Фисция Мережсовского
• Ксантопармелия подзавернутая

Сбор лишайников.
• Собирали лишайники в заранее приготовленные конверты.
• Перед закладкой образца в конверт, написать дату, время, место, погоду
• Не следует собирать их в сухом виде, лучше их смочить водой
• Собирать лишайники лучше всего с субстратом – куском коры, древесины, горной породы, на котором, они растут.
• Нередко в дерновинке лишайников можно встретить два и более видов. Для определения надо брать индикаторный вид.
• При наличии плодоношений брали слоевище с апотециями, что часто позволяет более быстро и более точно определить лишайник. Выбранное растение нужно отделить пинцетом от дерновинки и размочить в воде, т.к. зачастую только при этом условии оно приобретает естественные формы и цвет. Необходимо помнить, что плодоносящие растения часто не относится к виду, преобладающему на дерновинке, поэтому нельзя без проверки распространять определение, сделанное по растению с плодоношением , на всю дерновинку.

Определение чистоты воздуха с помощью лишайников

Гуляя после уроков по школьному парку, мы обратили внимание на то, что на некоторых деревьях, стволах, ветках, имеются наросты желтоватого цвета. А совсем недавно, нам привезли дрова из Минусинского района, и я обнаружила, что на коре деревьев тоже были наросты причудливой формы и различного цвета. Меня это очень заинтересовало, и я принесла их в класс. Учительница объяснила, что это лишайники. Оказывается, лишайники очень чувствительны к загрязнению воздуха. По наличию лишайников можно судить о чистоте воздуха. Этот метод называется биоиндикация. Мы с одноклассницей решили оценить качество воздуха в некоторых местах, где растут деревья. Это и стало темой нашего исследования.

Объект исследования –лишайники.

Цель исследования - определение качества воздуха в разных местах на территории аала Райков.

Задачи исследования:

1. Узнать о роли лишайников в природе и жизни человека, вред или пользу приносят они деревьям.

2. Познакомиться с методом биоиндикации.

3. Исследовать наличие лишайников на выделенных участках.

4.Провести качественную оценку степени покрытия древесного ствола лишайниками и проследить зависимость лишайного покрова деревьев от удаленности источника загрязнения.

Гипотеза исследования – предположим, на самом ли деле лишайники являются индикаторами воздуха?

Актуальностью данной темы является то, что состояние окружающей среды влияет на здоровье человека. Также увеличивается экологические последствия выбросов вредных веществ в атмосферу, при увеличении автомобильного транспорта. Нарушается газообмен экологических систем, что неблагоприятно для растительного и животного мира. Наши леса перестанут исчезать, если в большом объеме будет проводиться работа по борьбе с выбросами вредных веществ в атмосферу.

Глава №1.Теоретическая часть

1.1 Что такое лишайники?

Растут они очень медленно, но живут очень долго. Лишайник может жить сотни и даже тысячи лет. Встречаются они повсеместно на всех континентах Земли, даже в Антарктиде.

1.2 Виды лишайников.

Выделяют три типа лишайников в зависимости от внешнего вида слоевища. Самые примитивные - накипные лишайники. Они корочкой покрывают деревья, камни, стены и крыши домов. Корочка может быть тонкой в виде еле заметной накипи порошкообразного налета.

Листовые (пармелия). Пармелия достаточно разнообразна. Это листовые лишайники, растущие на деревьях, на камнях, на почве. Лишайники пармелии имеют форму скомканного листа с причудливо изрезанными краями.

1.3 Питание лишайников.

Лишайники отличаются особым способом питания. Воду поглощают всей поверхностью из атмосферных осадков, и водяных паров, углекислый газ из атмосферы. Минералы лишайники получают, растворяя поверхность камней, а также воздуха. Вместе с воздухом и водой лишайники получают и содержащие там загрязняющие вещества. Разные виды лишайников по – разному ,реагируют на загрязнение.

1.4 Лишайники – индикаторы воздуха.

На экскурсии в лесу мы познакомились с лишайниками. Одни лишайники по внешнему виду напоминали бороду и усы – это уснея длиннейшая, другие - облепили стволы и ветки деревьев – это гипогимния вздутая и цетрария сосновая, а на земле росли пельтигера пупырчатая и кладония лесная.

Лишайники, собранные нами во время экскурсии.

Наша учительница сказала, что лишайники - очень необычные организмы, они – друзья человека.

Мы решили поближе познакомиться с лишайниками, выяснить какое значение они имеют для нас, людей – это стало целью нашей исследовательской работы.

Для достижения цели мы поставили перед собой следующие задачи :

Познакомиться с особенностями строения и жизни лишайников с помощью книг и Интернета;

Выяснить, какое значение имеют лишайники в природе и жизни человека с помощью книг и Интернета;

Провести опыты по изучению свойств лишайников, доказывающие важное значение этих организмов для человека.

Оформить результаты исследований.

2. Основная часть.

2.1. Особенности строения и жизнедеятельности лишайников, их значение в природе и жизни человека.

Лишайники – это удивительные организмы. Некоторые люди считают, что это растения, другие – что это грибы. На самом деле лишайники – это сложные организмы, состоящие из нитей гриба и одноклеточных водорослей (или бактерий). Грибы и водоросли помогают друг другу жить: нити гриба играют роль корней и дают водорослям воду с растворенными в ней минеральными веществами, а водоросли дают грибу органические вещества (сахар, крахмал). Такое полезное сожительство организмов называется симбиозом, значит, лишайник – это симбиоз гриба и водоросли.

Лишайники можно встретить практически везде – на камнях, почве, деревьях, но растут они очень медленно (несколько миллиметров в год). Они могут быть накипными (лецидея), листоватыми (пельтигера, гипогимния) и кустистыми (уснея, кладония).

Лишайники имеют огромное значение в природе. Так, ими питаются животные (олени, лоси и др.), в них находят убежище гусеницы, клещи, тараканы. Растущие на деревьях лишайники защищают их от грибов-паразитов.

В нашей работе мы решили исследовать красящие и пищевые свойства лишайников.

2.2. Изучение красящих свойств лишайников.

Люди издавна научились использовать лишайники для окрашивания тканей. Например, шотландцы еще пятьсот лет назад красили свои шерстяные юбки и пледы в желтые и коричневые цвета. Краски они получали из лишайника пармелии, который собирали осенью, сушили и хранили в мешках. При покраске ткани помещались вместе с лишайниками в большие чаны, заливались водой и кипятились на огне несколько часов. Окраска шерсти получалась очень прочная и не выцветала. Кроме того, лишайниковая краска придавала шерсти приятный запах и отпугивала моль. Известно, что в средневековье на территории Карелии население красило с помощью лишайников овечью шерсть и лен. Нам стало интересно, в какие цвета могут окрасить шерстяные и хлопковые нити лишайники, растущие в окрестностях нашего поселка. Чтобы это выяснить, мы собрали в лесу несколько самых распространенных видов лишайников – уснея длиннейшая, пельтигера пупырчатая, кладония лесная. Затем нашли информацию о том, что красить шерсть с помощью лишайников можно несколькими способами:

Кипячение лишайника и ткани в воде в течение нескольких часов;

Настаивание лишайника и ткани в горячей воде в течение суток;

Настаивание лишайника и ткани в горячем растворе соды в течение суток;

Настаивание лишайника и ткани в горячем растворе уксусной кислоты в течение суток;

Настаивание лишайника и ткани в аммиаке в течение недели.

Были и другие рецепты, но по ним требуются вещества, которых у нас нет, или требуется много времени и усилий. Мы выбрали три самых простых и менее затратных способа окраски, чтобы сравнить, при каком из них шерсть окрасится лучше (ярче, красивее). Для исследования мы выбрали те лишайники, которые растут в окрестностях Гумарино – это уснея, пельтигера и кладония.

Готовим нитки к покраске.

Каждый из этих лишайников мы поместили в стеклянные емкости с обычной водой, с раствором соды (четвертая часть чайной ложки на 30 мл воды); с раствором уксусной кислоты (9%)¸ затем опустили в емкости белые шерстяные и хлопковые нитки и поставили все это на горячую плиту. Через сутки мы оценили результат.

Результаты окрашивания шерстяных ниток.

Цвет шерстяной нитки в воде

Цвет шерстяной нитки в растворе соды

Цвет шерстяной нитки в растворе уксусной кислоты

Белый (не изменился)

Светло-коричневый (светлее, чем в р-ре соды)

Белый (не изменился)

Результаты окрашивания хлопковых ниток.

Цвет хлопковой нитки в воде

Цвет хлопковой нитки в растворе соды

Цвет хлопковой нитки в растворе уксусной кислоты

Белый (не изменился)

Таким образом, мы видим, что лучше всего шерстяные нитки окрасились в растворе соды, в воде они совсем не изменили свой цвет; в уксусной кислоте только пельтигера окрасила

шерсть в светло-коричневый цвет. Нитки из хлопка окрасились только уснеей в растворе соды, и то очень слабо.

Затем мы выяснили, стойкая ли получилась окраска. Для этого мы постирали нитки в теплой воде со стиральным порошком. Цвет ниток после стирки не изменился, значит, лишайниковая краска стойкая.

2.3. Изучение пищевых свойств лишайников.

Лишайниковая мука в кофемолке.

заболеваний желудка и кишечника. Все лишайники содержат в себе кислоты, которые придают блюдам неприятный вкус, поэтому мы сначала вымочили уснею в растворе соды. Затем мы промыли лишайник водой, высушили и на кофемолке сделали муку.

Печенье готово для выпечки.

Чтобы ощутить, какой вкус придаст печенью лишайник, мы тесто разделили на две части: в одну добавили лишайниковую муку, а в другую – нет. Вот рецепт печенья с лишайником: 0,5 стакана пшеничной муки, 0,5 стакана лишайниковой муки ( в тесто без лишайника необходимо положить 1 стакан муки ) , 2 столовых ложки сахара, 1 столовая ложка сметаны, щепотка соды. Все продукты надо смешать, тесто раскатать скалкой и вырезать формочками печенье. Выпекать 20-25 минут при температуре 200 град.

Готовое печенье мы предложили попробовать нескольким людям (5 взрослых, 5 детей). Мнения разделились: троим взрослым больше понравилось обычное печенье (один человек даже сказал, что у печенья с лишайником чувствуется слабый привкус грибов), трем детям и одному взрослому больше понравилось печенье из лишайниковой муки, так как у него более насыщенный вкус, а остальные (2 ребенка и 1 взрослый) сказали, что не почувствовали никакой разницы. Нам самим печение с уснеей понравилось, так как по запаху оно не отличается от обычного, а по вкусу даже лучше обычного.

Теперь нам предстояло выяснить, действительно ли лишайник уснея содержит вещества, не дающие появляться плесени. Для этого мы взяли обычное печенье и печенье из лишайниковой муки, поместили их во влажную, теплую среду на пять дней.

Печенье из уснеи не покрыто плесенью, а обычное печенье покрыто плесенью серого цвета.

На шестой день мы проверили печенье и увидели, что обычное печенье покрылось сероватой плесенью и имеет неприятный запах, а печенье с уснеей совсем не изменилось. Значит, действительно, уснея содержит вещества, помогающие человеку бороться с плесневыми грибами.

В ходе нашей работы мы познакомились с удивительными организмами – лишайниками. Мы узнали, что лишайник – это сложный организм, состоящий из нитей гриба и одноклеточных водорослей, он может расти везде и иметь различную окраску и форму. Лишайники играют большую роль в природе, а также очень полезны для человека. Мы убедились, что лишайники действительно содержат красящие вещества, с помощью которых можно окрашивать шерстяные нити и ткани. Например, лишайник уснея длиннейшая окрасил шерсть в растворе соды в красивый ярко-коричневый цвет. Полученные краски также очень стойкие. Мы считаем, что лишайниковые краски можно использовать для изготовления безопасной одежды, игрушек, например, для малышей.

Лишайники можно использовать в приготовлении пищи. Мы убедились, что лишайниковая мука из уснеи длиннейшей очень незначительно меняет вкус и аромат печенья, но главное, что ее можно использовать вместо химических консервантов для того, чтобы продукт долго не портился. Это может быть полезным для моряков дальнего плавания, для ученых, которые надолго уходят в лес в экспедиции.

Но лишайники растут очень медленно, и если люди начнут их заготавливать в больших количествах, то они могут исчезнуть. Поэтому лишайники для нужд человека необходимо специально выращивать.

Мы выяснили, что лишайники не только полезные для человека организмы, они еще и очень красивы. Без них наша карельская природа была бы не такой прекрасной и привлекательной.

Лишайники – украшение природы.

Захаров В.Б. Биология. 7 кл. Многообразие живых организмов: Учебник для общеобразоват.учеб.заведений/ В.Б.Захаров, Н.И.Сонин.- М.: Дрофа, 2006.

Читайте также: