Определение состояния окружающей среды по комплексу признаков у хвойных

Работа учащихся 10 класса МБОУ «Большесундырская СОШ»: Скворцовой Анастасии и Одинцовой Ангелины. Руководитель Яшкина А.И.

Цель проекта: Определение степени загрязнения экосистемы вблизи автодороги с,Б.Сундыря с помощью биоиндикаторов (ели обыкновенной).

Задачи: Изучить влияние газового состава атмосферы вблизи автодорог на хвойные растения. Провести биоиндикацию воздуха в трех точках, сравнить результаты и обосновать выводы. Изучить специальную литературу по биоиндикации и влиянии загрязнений среды на растения.

Методы : Эмпирический: – целенаправленное систематическое наблюдение и изучение биоиндикаторов экосистемы вблизи автодороги с,Б.Сундыря в естественных условиях. Теоретический. Проанализировать научные данные об индикационных способностях хвойных деревьев. Объект и предмет исследования: биоиндикация воздуха в трех точках: вблизи автодороги у территории школы; в 20- метровой зоне (аллея в парке) ; в 2-километровой зоне, вдали от загрязняющих объектов

Актуальность: на загрязнение среды наиболее сильно реагируют хвойные древесные растения. Использование хвойных дает возможность проводить биоиндикацию на огромных территориях. Хвойные - основные индикаторы, которые применялись для оценки состояния лесов Европы. Их использование также весьма информативно на малых территориях (например, влияние автодороги на прилегающую зону, если она примыкает к хвойному лесу; состояние окружающей среды в городских экосистемах разного ранга и характера).

Флористическая индикация - определение биологически и экологически значимых антропогенных нагрузок на основе реакции на них растений. Используя метод визуальной и количественной оценки хвои ели, можно определить уровень загрязнения атмосферы. Изменения побега ели в зоне загрязнения

Проведение исследования. Методика индикации чистоты атмосферы по хвое ели состоит в следующем. С нескольких боковых побегов в средней части кроны 5-10 деревьев ели в 15-20 летнем возрасте отбирают побеги 10-15 см второго года жизни. Анализ хвои проводят в лаборатории.

Изучение побега и хвои ели обыкновенной. Подсчитывают число сформировавшихся почек, вычисляют среднее. Измеряют длину и толщину почек измерительной лупой. Хвою осматривают при помощи лупы, выявляют и зарисовывают хлорозы, некрозы кончиков хвоинок и всей поверхности, их процент и характер (точки, крапчатность, пятнистость, мозаичность). Измеряют длину хвои на побеге прошлого года, а также ее ширину (в середине хвоинок) при помощи измерительной лупы. Вычисляют массу 1000 штук абсолютно сухих хвоинок. Подсчитывают число и сближенность хвоинок на 10 см побега прошлого года.побега и выводится средний показатель. Измеряют длину прироста каждого года. Устанавливают толщину осевого побега ( на примере двухлетнего). В местах мутовок подсчитывают ветвление, выводится среднее

Результаты измерения хвои ели обыкновенной. Зона загрязнения (3м от автотрассы) № образ ца Длина, мм Ширина, мм Продолжительность жизни,лет Число хвоинок на побега,шт Вес 1000 Шт.,г Некрозы (визуальное наблюдение) 1 10 1 2 85 15% 2 15 1.5 2 113 20% 3 14 1.5 2 110 25% 4 18 1.6 2 98 15% 5 10 1 2 150 25% 6 14 1.2 2 143 20% 7 10 1.3 2 89 20% 8 13 1 2 184 40% 9 15 1 2 120 25% 10 15 1 2 153 35% Сред. показатели 12,4 1,12 124 2г 24%

Результаты измерения хвои ели обыкновенной. Зона загрязнения ( 20м от автотрассы) № образца Длина, Мм( средняя 10 шт) Ширина, мм( средняя 10 шт) Продолжительность жизни,лет Число хвоинок на побега,шт Вес 1000 Шт.,г Некрозы (визуальное наблюдение) 1 15 1,1 2 73 10 % 2 15 1.1 2 89 10 % 3 18 1.0 2 94 15 % 4 18 1.3 2 98 15 % 5 17 1,4 2 103 15 % 6 16 1.4 2 112 10 % 7 19 1.2 2 85 10 % 8 16 1.4 2 125 20 % 9 14 1,3 2 139 25 % 10 15 1,4 2 132 25 % Сред. показатели 16,3 1,25 105 2,8 г 13%

Результаты измерения хвои ели обыкновенной. Зона елового леса ( 2 км от автотрассы) Контрольный участок. № образ ца (веточки) Длина, Мм( средняя 10 шт) Ширина, мм( средняя 10 шт) Продолжительность жизни,лет Число хвоинок на побега,шт Вес 1000 Шт.,г Некрозы (визуальное наблюдение) 1 15 1,3 2 67 5 % 2 17 1.4 2 84 5 % 3 16 1.5 2 89 10 % 4 18 1.4 2 90 15 % 5 17 1,7 2 81 15 % 6 18 1.7 2 93 10 % 7 20 2 2 106 10 % 8 16 1.5 2 90 10 % 9 20 1,8 2 67 15 % 10 19 1,8 2 68 10 % Сред. показатели 17,6 1,61 83,5 4,5г 9.5%

Диаграмма сравнения веса хвоинок

Диаграмма сравнения длины хвоинок Мм 1 зона- вблизи автодороги у территории школы; 2 зона- в 20- метровой зоне( аллея в парке) ; 3 зона- в 2-километровой зоне, вдали от загрязняющих объектов.

Результаты измерения побегов и почек Место взятия Побеги Почки Длина осевых побегов,см (средние показатели) Толщина осевых побегов,см (средние показатели) Ветвление Штук Число Шту(в средн.) Длина мм Толщина мм 1 Зона загрязнения (3м от автотрассы) 1года -3,8 2года -5.5 3года -7,5 1года -1.5 2года -2 3года -3.5 2-3 4 2 3,5 4,5 2 - 3 2 Зона загрязнения (20м от автотрассы) 1года-4.5 2года-4,5 3года-7,5 1года-2 2года-3 3года-3,5 3 8 1-5 2-4 3-3 3 - 4 3 Зона загрязнения (2 км от автотрассы) 1года- 5 2года- 5.5 3года- 8.5 1года- 2 2года- 3.5 3года - 4,5 3 -4 12 1-5 2-3 3-3 4,5 - 5

Обсуждение результатов. Выводы: Опытами установлено, что в зоне с большим содержанием газа и пыли, отмечены: 1) хвоинки с усыханием; 2) количество хвоинок с пятнами почти в два раза больше, чем в чистой зоне; 3)побеги второго года жизни имеют короткие, тонкие и сильно сближенные хвоинки; 4)  двойной прирост в течение года вегетации; 5)  неравномерный рост хвои на побегах; 6)  «метлообразные» побеги; 7)  многопочечность (до 30 почек);единично.

Выводы: Ель с усохшими и опавшими иглами во дворе школы, в 5 м от автотрассы 8)  появление «мятой» хвои; 9)  изменение формы хвои; 10)  гигантизм и карликовость побегов и хвои. 11) уменьшение длины и ширины хвоинок; 12) увеличение количества хвоинок на 10 см побега на 25-38%; 13) уменьшение длины побегов всех возрастов на 15-20 %; 14) уменьшение количества почек, ветвления, длины и толщины почек на 15-20%.

Некрозы и хлорозы хвои Это свидетельствует о том, что в загрязненном воздухе содержится больше опасных веществ, которые задерживаются листовой поверхностью ели, приводя к образованию пятен с последующим уменьшением размеров и усыханием хвои и в итоге к последующей гибели дерева.

Итог проделанной работы В загрязненном воздухе рядом с автотрассой содержится больше опасных веществ, которые задерживаются листовой поверхностью ели. На территории школы половина елей страдает от выхлопных газов автомобилей. Велика роль зеленых насаждений в очистке воздуха Зеленые массивы улавливают 70–80 % аэрозолей и пыли. Мы выяснили, что по степени повреждения хвои ели можно выявить уровень загрязнения атмосферы.

Спасибо за внимание !