Растения - индикаторы.

МУНИЦИПАЛЬНОЕ КАЗЕННОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА С. ГАСТЕЛЛО

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ КРАЕВЕДЧЕСКАЯ РАБОТА

НА ТЕМУ « Растения- индикаторы»

(направление «Природное наследие»)

Выполнила:

учащаяся 9 класса

МОУ СОШ с.Гастелло

Пегий Таисия

Руководитель:

Шевчук

Раиса Николаевна

учитель географии

МОУ СОШ с.Гастелло

Гастелло

2014

СОДЕРЖАНИЕ:

ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………………. 2

ГЛАВА 1. Загрязнение воздушной среды ……………………….2-3

1. Материалы и оборудование…………………………………...4

ГЛАВА 2. Растения- индикаторы…………………………………5

2.1. Грибы как биоиндикаторы…………………………………….6

2.2. Биология лишайников…………………………………………6-8

ГЛАВА 3. Биоиндикация загрязнения атмосферного воздуха

с помощью лишайников (лихеноиндикация) …………………….8-10

ВЫВОДЫ……………………………………………………………10

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ И ИНТЕРНЕТ – РЕСУРСОВ….…… 10

ПРИЛОЖЕНИЕ…………………………………………………… 11-18

« Исследование природы трудно, однако приятно, полезно свято»

М.В.Ломоносов.

Загрязнение окружающей среды - это нежелательное изменение ее свойств, которое приводит или может привести к вредному воздействию на человека или природные комплексы. Оно подавляет способность природы к самовосстановлению своих свойств.

Большей частью загрязнение окружающей среды связано с деятельностью человека.

Воздух- важнейшее условие жизни на Земле. Воздух влияет на человека, на растения. на животных, на здания, сооружения, памятники и др. Поэтому загрязнение атмосферы. неблагоприятно влияет на окружающую среду. Все источники загрязнения атмосферы подразделяют на естественные и антропогенные. Естественное загрязнение атмосферы происходит в результате извержения вулканов, пыльных бурь. Антропогенное загрязнение атмосферы имеет очень много источников и наносит более ощутимый вред. Главными источниками загрязнения атмосферы являются: ТЭС, металлургия, химическая, нефтехимическая, целлюлозно-бумажная отрасли промышленности, автомобильный транспорт.

Автомобильный транспорт является одним из основных загрязнителей атмосферы оксидами азота и угарным газом, содержащихся в выхлопных газах.

Медицина установила, что преждевременное старение начинается в значительной мере из-за недостатка кислорода в организме. А между тем наш воздух содержит большое количество вредных газов, которые поступают в атмосферу в результате работы промышленности, транспорта, отопительных предприятий. Очень сильно отравляют воздух неотработанные

газы автомобилей, проезжающих по территории населенного пункта.

В связи с этим особое значение имеет изучение чистоты воздуха, которым

мы дышим.

Целями исследовательской работы являются:

1. Изучить биологию грибов и лишайников как индикаторов чистоты

воздуха.

1. Определить степень загрязнения атмосферного воздуха сернистым газом. выделяющего при сжигании минерального сырья (каменного и бурого угля), оксидами азота выделяюшие при работе транспорта.

2. Выявить связь распространения лишайников от количества содержащих в воздухе вредных веществ.

Для наблюдения определен участок местности длиной 3 км, размещенный вдоль насыщенной автотранспортом сельской дороги, примыкающей к лесному массиву, состоящему из небольшого разнообразия древесных видов.

- территория исследования

Материалами для работы послужили коллекция и фотографии грибов и лишайников, определитель грибов и лишайников и лупа.

Наблюдения за состоянием окружающей среды своей местности помогают определиться в выборе профессии эколога.

Иногда визуально можно определить загрязнение окружающей среды –

по запаху, налету, изменению цвета растений. Уже стало прописной

истиной, что около дорог на расстоянии 1,5 км собирать дары природы нельзя, в связи с загрязнением.

Последнее время – около 5 лет - используются биоиндикаторы. В связи с

загрязнением окружающей среды происходит отравление людей съедобными грибами. Грибы - одни из наиболее знакомых и вместе с тем таинственных и загадочных организмов в природе. Роль грибов в истории народов Сахалина – страны лесов и болот- трудно переоценить. Как в древности, так и в сегодняшние непростые дни, они дают весомый вклад в рацион питания горожан и особенно сельских жителей. Моя работа посвящена изучению грибов как биоиндикаторов. Наука, изучающая грибы, называется микологией.

Биоиндикаторы - это организмы. которые служат показателем какого-

либо процесса (естественного, искусственного) или наличия некоторых

веществ.

Земля – это не просто какая-то смесь мелких и крупных частиц, мине-

рального или органического происхождения: это дом, напичканный

вширь и вглубь разными организмами. которые живут и развиваются.

Немалое место в этом доме занимает мицелий. Он выполняет двоякую роль: способствует бесполому размножению грибов и одновременно питает их. К явным биоиндикаторам можно отнести чешуйчатку

угольную, которая растет строго на старых кострищах и пожарищах.

Этот гриб является показателем негативной деятельности человека, т.к.

количество крупных пожаров от естественных причин очень мало В

основном это непотушенные костры, брошенные бутылки, которые при

солнечных днях служат как увеличительные стекла. что способствует

возгоранию.

Типичным биоиндикатором являются почти все виды навозников,

которые растут вблизи выпаса скота и скотных дворов. Трутовики (см.Приложение 1 Рис.4,5) являются грибами-паразитами, но чаще всего появляются на живых деревьях: в трещины, в разломы попадают их споры и развиваются в мицелий. Чаще всего это показатель губительной деятельности человека:

втыкание ножей в стволы деревьев, ломание веток и деревьев, именно

по этой причине много трутовиков. В то же время без них, «лесных санитаров» лес оказался бы буквально захламленным стволами мертвых деревьев, сучьями, пнями.

Трутовики-дереворазрушающие грибы.

Некоторые виды грибов уживаются только с одним или двумя-тремя

разными деревьями: рыжик еловый- с елью, сосновый с сосной, маслята

с определенными хвойными породами. Однолюбом считается и подберезовик. (см. Приложение 1 рис. 1,2)

Большая часть территории лесного массива несомненно принадлежит к экологически чистой и здесь не возникает вопроса об экологической чистоте грибов как пищевого продукта. Иное дело в случае экологически

неблагополучных территорий. К ним относятся участки транспортных

коммуникаций: автомобильных дорог, трубопроводов. линий

электропередач, крупных населенных пунктов. где хозяйственная

деятельность сопряжена с выбросами в окружающую среду загрязнителей.

Накапливаясь в почвах, они в дальнейшем аккумулируются в грибах, а затем вместе с ними попадают в организм человека.

Можно ли по внешнему виду определить, заражен или отравлен

тот или иной съедобный гриб. Маслята в этом отношении очень чувствительны. Нижняя часть шляпки этого гриба ярко-желтая, желтая,

но если почва загрязнена, то она приобретает цвет грязно-серо-желтова-тый. Кожица на шляпке имеет сморщенный вид.

Вдоль автомобильной трассы, проходящей в черте нашего населен-ного пункта растут такие грибы, как шампиньоны, навозники, сыроежки, подосиновики.

Внешне они очень красивы, но принимать их в пищу нельзя, т.к. много в них вредных примесей. Червяки, которые очень любят

грибы, далеко ,не дураки, и они обходят такие грибы стороной.

По краям дороги на ивах буйствует чешуйчатка золотистая и вешенка (см. приложение 1 рис.3), красивые и чистые от червей грибы, в чистых с точки зрения экологии районах.

Эти грибы очень любят черви, найти нечервивый гриб- это где-то 1:5 или 1610 случаев. Даже в отваренном и приготовлено в виде грибы имели горьковатый вкус.

Таким образом по грибам можно определить загрязнение окружающей среды.

Грибы очищают почву, всасывая все нечистоты, которые при распаде плодового тела остаются в мицелии, и в почву поступает только 10% поглощенного грибами.

Очень информативными биоиндикаторами состояния воздушной среды и ее изменения являются низшие растения: лишайники, которые накапливают в своем слоевище (талломе) многие загрязняющие вещества (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, окислам азота. Малейшее загрязнение атмосферы, не влияющее на большинство растений, вызывает массовую гибель чувствительных видов лишайников. Не удивительно поэтому, что большинство лишайников уже исчезло из окрестностей села.

Научное направление биомониторинга( т.е. слежения) за состоянием воздушной среды при помощи лишайников называется лихеноиндикацией

Лишайники - это симбиотические организмы, в сложении которых участвуют водоросли и грибы. Они чувствительны к загрязнению среды в силу следующих причин:

У лишайников отсутствует непроницаемая кутикула, благодаря чему обмен газов происходит свободно через всю поверхность;

1. большинство токсических газов концентрируется в дождевой воде, а лишайники впитывают воду всем слоевищем, в отличие от цветковых растений, которые поглощают воду преимущественно корнями;

2. большинство цветковых растений в наших широтах активны только летом, когда уровень загрязнения сернистым газом намного ниже (вследствие уменьшения сжигания угля в топках основного источника сернистого газа), в то же время как лишайники сохраняют процессы жизнедеятельности и при температурах ниже 0 С.

В отличие от цветковых растений лишайники способны избавляться от пораженных токсическими веществами частей своего таллома каждый год. Главный враг лишайников – 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 талломе лишайников является водоросль.

Лишайники 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 толщины 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, акация желтая). В лишайниковых типах леса доминируют кустистые лишайники (кладония (см. Приложение 2 рис.1), цетрария), длинными бородами с ветвей деревьев свисает уснея, которая является наиболее чувствительным видом и растет в лесах с чистой атмосферой.

Среди жизненных форм лишайников различают

1. накипные (см.Приложение 2 Рис.2)(слоевище имеет вид корочек) например, бацидиум, фисция;

2. листоватые (слоевище имеет вид пластинок)- например, пармелия, гипогимния;

3. кустистые (см.Приложение 2 Рис.3)(слоевище имеет вид кустиков или свисающих «бород», иногда до 1-2 м длиной)- например, уснея, бриория, кладония, цетрария.

Наиболее чувствительны к загрязнению воздушной среды кустистые и листоватые лишайники (исчезают полностью, наименее-накипные.

Лишайники (особенно бриория, пармелия, уснея, кладония) являются пищей северного оленя, Разрушение и исчезновение лишайникового покрова в связи с загрязнением территории нарушает основные пищевые цепи и приводит к исчезновению ряда животных (особенно оленей), которые являются источником пищи и одежды ряда северных народов.

Перечень некоторых лишайников- индикаторов загрязнения воздуха сернистым газом, окислами азота.

Ксантория. Ксантория настенная распространена на коре лиственных пород (осин, тополей). Часто встречается на обработанной древесине (заборы, крыши, стены). Слоевища имеют вид почти правильных желто-оранжевых розеток, диаметром больше 3 см. Яркость окраски зависит от освещенности. На солнце слоевище оранжевое, при затенении становится серовато-зеленым.

Уснея. Виды уснеи свешиваются с ветвей деревьев как длинные сероватые, серовато-зеленые или коричневатые пряди, состоящие из тонких ветвящих нитей и напоминающие бороду.

Эверния. Эверния сливовая – «дубовый мох». Один из обыкновеннейших и широко распространенных лишайников, растущих на коре и ветвях деревьев. В отличие от уснеи и других кустистых лишайников слоевищные полости эвернии не округлые, а имеют вид разветвленных лент, мягких на ощупь. Сверху они беловато или серовато- зеленые, снизу более светлые, с розоватым оттенком. Края лопастей обычно заворачиваются на нижнюю поверхность.

Алектория Таллом кустистый , прямостоячий или повисающий; с волосовидными или иногда сплюснутыми главными веточками. Прикрепляется к субстрату центральным гифом, который с возрастом отмирает, и тогда таллом становится свободным. Обитает в основном на стволах деревьев, реже на мшистой почве и замшелых скалах.

Каноплака. Таллом накипной, всегда однородный по краю.Окраска оранжевая, желтовато-оранжевая, реже темно-коричневая. Кора таллома развита плохо. Края не бывают листоватыми. Слоевище всегда в виде зернисто-бугорчатой корочки. Обитает на древесине, коре, камнях ( особенно содержащих известь), реже на почве.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ.

Участок местности длиной 3 км 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 3000м

На каждой участке закладываются пробные площади размером 20 на 20м, 50 на 50м, 100м на 100м

На каждой пробной площади учитываются следующие параметры:

А) общее число видов лишайников;

Б) степень покрытия слоевищами лишайников стволовой части дерева на высоте 1,3 м от уровня почвы;

В) частота (встречаемость) каждого вида;

Г) обилие каждого вида.

При этом были употреблены следующие градации

Место проведения лихеноиндикации выбрано не случайно. Именно вдоль населенного пункта пролегла автомобильная дорога, по которой проходит большой поток различного транспорта. Транспорт является основным источником загрязнения воздуха выхлопными газами. Кроме этого источника загрязнения, на территории находятся котельные, работающие на угле, при этом в атмосферу выделяется двуокись углерода. (Участки 1. 2. 3.)

На расстоянии 500 м – 3000 м от дороги находится лесной массив, состоящий из древесной, кустарниковой, травянистой растительности. (Участки 4. 5.). (см. Приложение 3 рис.1,2,3,4,5)

ВЛИЯНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ СРЕДЫ НА ВСТРЕЧАЕМОСТЬ ЛИШАЙНИКОВ.

Таким образом, разнообразие встречаемых растений зависит от загрязнения среды.

Борьба за чистый, здоровый воздух, за здоровье человека состоит, прежде всего, в том, чтобы на всех котельных были дымоуловители, которые очищали бы воздух от вредных для живых организмов веществ.

Кроме того, во всех населенных пунктах и вокруг них необходимо иметь как можно больше лесов: ведь лесонасаждения- это самые мощные производители чистого воздуха. Воздух в лесах насыщен кислородом, предельно очищен от вредных примесей.

Закончить работу хочется словами, что назначение человека состоит в том, чтобы жить в гармонии с Природой.

Литература:

1. Атлас Сахалинской области.

2. Высоцкая М. В. Экология 9 класс.

3. Гарибова Л. В. и Сидорова И. И. Энциклопедия. Природа России.

4. Губанов И. А. Определитель высших растений.

5. « Земля Заповедная» ФГУ Государственный природный заповедник «Поронайский»

6. Новиков В.С. Атлас Определитель высших растений.

7. Родионова С.В. Справочник грибника.

8. Трайтак Д.И. Книга для чтения. «Просвещение», 1978г.

9. Тимошкин А. К. Ботаника: Низшие растения. Москва издательский центр «Академия», 2007 год

10. Чабаненко С. И. Лишайники – эпифиты Сахалинского ботанического сада / Труды ботанических садов ДВО РАН – Владивосток: Дальнаука, 2004 г./

11. CD «Кругосвет» Москва, 2006г.

Интернет – ресурсы:

1. www. fortuna.ru

2. www.veterinariun.ru

3. www.pharmasvit.com

4. www.krugosvet.ru

Приложение № 1

Рис. 1 Гриб сыроежка

Рис 2 Белый гриб Рис. 3 Грибы вешенки

Рис.4 Гриб – трутовик Рис.5 Трутовик лиственничный

Приложение № 2

Рис. 1 Кладония (листовой лишайник).

Рис. 2 Лишайники.

Рис 3 Кустистый лишайник

Приложение №3

Фото видов лишайников,

встречающихся на территории села Гастелло.

Рис. 1 Фисция.

Рис 2 Пармелия.

Рис. 3 Графис письменный

Рис. 4 Мхи и лишайники.

17