Проблема: Как определить экологическое состояние территории?
Цель исследования:
Оценка общего экологического состояния территории при помощи одного из биоиндикационных методов.
Задачи:
1. Изучить содержание литературы: состояние изученности вопроса и метод исследования листовой асимметрии
2. Исследовать асимметрию листовой пластинки березы повислой из рекреационной зоны города Бородино
Объект исследования: берёза повислая
Предмет исследования: асимметрия листовой пластинки.
Методы исследования:
– Анализ литературы по теме.
– Исследование.
– Математическая обработка результатов.
Результатами исследования являются:
Выполнение 3000 замеров и определение показателя, характеризующего экологическую обстановку выбранного участка
Практическое значение: результаты работы можно использовать на уроках экологии, а так же для биоиндикационной оценки среды обитания человека.
Введение
Лыже роллерная трасса- излюбленное место для отдыха бородинцев. Потому что находится в черте города и самое приятное, что вокруг лес. Мы с друзьями также любим проводить время здесь. Нам стало интересно, действительно ли этот район экологически безопасен для нашего здоровья, ведь рядом проложена дорога и находится гаражный комплекс.
Одним из методов определения уровня оценки антропогенной нагрузки на природные сообщества является биоиндикация. Биоиндикация – это метод обнаружения и оценки воздействия абиотических и биотических факторов на живые организмы при помощи биологических систем. Она делает возможной прямую оценку качества среды и является одним из уровней последовательного процесса изучения состояния экосистемы.
Берёза повислая (Betula pendula Roth.) – чувствительное к воздействию антропогенных факторов растение, листья которого обладают высокими поглотительными качествами.
Цель исследования:
Оценка общего экологического состояния территории при помощи одного из биоиндикационных методов.
Задачи:
1. Изучить содержание литературы: состояние изученности вопроса и метод исследования листовой асимметрии
2. Исследовать асимметрию листовой пластинки березы повислой из рекреационной зоны города Бородино
Объект исследования: берёза повислая
Предмет исследования: асимметрия листовой пластинки.
Гипотеза: Район исследования характеризуется загазованностью территории, поскольку рядом к исследуемой территории прилегают гаражи и пролегает дорога. В связи с этим изначально предполагалась высокая степень асимметрии листовой пластинки у березы повислой.
Содержательная часть
Район исследования характеризуется загазованностью территории, поскольку рядом к исследуемой территории прилегают гаражи и пролегает дорога
Выявлены нарушения развития листовой пластины березы повислой под воздействием антропогенных факторов. По разности промеров признаков у листьев с правой и левой стороны вычисляли коэффициент асимметрии, который характеризует качество окружающей объект исследования среды [1].
Материал и методы
Сбор материала осуществляли по окончании вегетационного периода после остановки роста листьев (начиная с июля). Сбор осуществляли с нижней части кроны, с максимального количества доступных веток, относительно равномерно вокруг дерева.
Материал обрабатывали в основном сразу после сбора. Непродолжительное хранение осуществляли в полиэтиленовых пакетах на нижней полке холодильника. Часть материалов для длительного хранения фиксировали в 60% растворе этилового спирта или гербаризировали.
Измерения листовой пластинки березы осуществляли в соответствие с методикой, предложенной А.Н. Барановым (2000)
Закладка эксперимента
Сбор материала следует проводить после остановки роста листьев (начиная с июля). Каждая выборка должна включать в себя 100 листьев (по 10 листьев с 10 растений) [2].
У березы повислой собираются листья из нижней части кроны дерева с максимального количества доступных веток относительно равномерно вокруг дерева.
Никакой специальной обработки и подготовки материала не требуется. Материал может быть обработан сразу после сбора, или позднее. Для непродолжительного хранения собранный материал можно хранить в полиэтиленовом пакете на нижней полке холодильника. Для длительного хранения можно зафиксировать материал в 60% растворе этилового спирта или гербаризировать.В качестве примера можно указать систему признаков, разработанную для березы. Для измерения лист помещают пред собой стороной, обращенной к верхушке побега. Замеры проводились в 5 направлениях по методике А.С. Баранова[3].
Для измерения лист помещали пред собой стороной, обращенной к верхушке побега. Замеры проводились в 5 направлениях (рис. 1).
Основная идея на основе, которой разработана методика, заключается в том, что чем выше степень асимметрии листовой пластинки березы, тем выше, степень техногенной нагрузки на территории произрастания деревьев.
Всего собрано и обработано 600 листовых пластинок по 10 листьев от 100 деревьев. Каждая выборка должна включала в себя 100 листьев (по 10 листьев с 10 растений) [2]. Достоверность эксперимента составляет более 95%.
Окончательную оценку выполняли с использованием пятибалльной шкалы (табл. 1) оценки отклонений состояния организма от условной нормы по величине интегрального показателя стабильности развития для березы повислой, а так же на основе бальной шкалы асимметрии листовой пластинки.
Рис. 1. Схема измерения листовой пластинки по схеме предложенной А.Н. Барановым (2000). Обозначения: 1 – ширина половинки листа (измерения проводили посередине листовой пластинки); 2 – длина второй от основания листа жилки второго порядка; 3 –расстояние между основаниями первой и второй жилок второго порядка; 4 – расстояние между концами этих жилок; 5 – угол между главной жилкой и второй от основания листа жилкой второго порядка
Таблица 1
Бальная шкала величины интегрального показателя стабильности развития листовой пластинки березы
|
Балл |
Величина показателя стабильности развития |
|
1 |
<0,040 |
|
2 |
0,040 – 0,044 |
|
3 |
0,045 – 0,049 |
|
4 |
0,050 – 0,054 |
|
5 |
>0,054 |
Таблица 2
Бальные значения показателя асимметричности листовой пластинки березы
|
Балл |
Значение показателя асимметричности |
|
1 |
до 0,055 |
|
2 |
0,055-0,060 |
|
3 |
0,060-0,065 |
|
4 |
0,065-0,070 |
|
5 |
более 0,07 |
Вычисления осуществляли с помощью программы MS Excel, с учетом рекомендаций предложенных Захаровым и др. 2000. На базе КГПУ им. В.П. Астафьева.
Среднее значение коэффициента ассиметрии равно 0,065. Это соответствует 4 баллу, который отражает достаточно благоприятную ситуацию на изучаемой территории.
Результаты и обсуждение
Результаты измерений и статистической обработки полученных данных показали, что среда обитания в исследований достаточно благоприятна для человека, если оценивать ее с помощью предложенных показателей. Величина асимметрии листовой пластинки составила в среднем 0.042, что соответствует второму баллу шкалы. Иными словами величина асимметрии листа очень мала, а его рост и развитие происходят в относительно чистых условиях.
Это означает, что растения испытывают слабое влияние неблагоприятных факторов. Значения показателя асимметрии, соответствующие третьему и четвертому баллам обычно наблюдаются в загрязненных районах.
Выводы
1. В районе лыже роллерной трассы была произведена закладка эксперимента, собрано 600 листьев, выполнено 3000 замеров,
2. На базе КГПУ им.В.П. Астафьева была проведена математическая обработка результатов;
3. Выявлен коэффициент асимметрии листовой пластинки, который указывает на достаточно благоприятную ситуацию на изучаемой территории.
Библиографическая ссылка
Смирнов И.Ю. КАК ОПРЕДЕЛИТЬ ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕРРИТОРИИ ПО АСИММЕТРИИ ЛИСТОВОЙ ПЛАСТИНКИ БЕРЁЗЫ ПОВИСЛОЙ? // Старт в науке. – 2016. – № 4. ;URL: https://science-start.ru/ru/article/view?id=371 (дата обращения: 21.11.2024).