Научно - исследовательская работа.
Биоиндикация загрязнения воздуха по комплексу признаков сосны обыкновенной
Автор работы: Каримуллина Айсылу Рустемовна
ученица 9 класса
МБОУ «Шумбутская СОШ»
Рыбно-Слободского муниципального
района РТ
Руководитель: Ибрагимова Нуриса Рифгатовна,
учитель биологии
с. Шумбут
2012 г.
Содержание работы
-
Введение……………………………………………………………3 -
Обоснование выбора темы ……………………………………….4 -
Методика исследования работы………………………………….7 -
Проведение исследования ………………………………………..8 -
Результаты исследований………………………………………..20 -
Выводы……………………………………………………………21 -
Заключение…………………………………………………….....22 -
Список литературы………………………………………………23 -
Приложения………………………………………………………24
I. Введение.
Растения очень четко реагируют на состояние природной среды. Листья являются самыми чувствительными к действию атмосферных загрязнителей. Такая чувствительность объясняется тем, что большинство важных физиологических процессов осуществляется в листе, который служит как бы центром пластичности организма.
Наиболее чувствительны к загрязнению воздуха сосновые леса. Это обуславливает выбор сосны как важнейшего индикатора антропогенного влияния, принимаемого в настоящее время за «эталон биодиагностики».
Несмотря на возрастающую озабоченность, состоянием воздушной среды и усилением мер контроля, выброс газообразных загрязнителей не уменьшается, что приводит к повреждению растений и их гибели. Воздушное загрязнение наносит большой вред лесному хозяйству и вызывает устойчивые сдвиги в природных экосистемах.
В незагрязненных лесных экосистемах основная масса хвои сосны здорова, не имеет повреждений, и лишь малая часть хвоинок имеет светло-зеленые пятна и некротические точки микроскопических размеров, равномерно рассеянные по всей поверхности. Хвойные леса плохо переносят загазованность, копоть, так как их хвоинки многолетние и в них накапливаются ядовитые вещества, а устьица забиваются копотью, что вызывает пожелтение и отмирание хвои на 1-2 года раньше. В загрязненной атмосфере появляются повреждения и снижается продолжительность жизни хвои сосны.
В районах выбросов вредных сернистых, хлористых и азотистых газов деревья задерживают частицы этих веществ и поглощают летучие газы. На листьях деревьев появляются светло-зеленые пятна, потом они буреют и засыхают, со временем отмирают и деревья. Наименее устойчивы против газов и пыли сосна и ель, более устойчивы лиственница и все мягколиственные породы.
Используя метод визуальной и количественной оценки хвои сосны, можно определить уровень загрязнения атмосферы.
II. Обоснование выбора темы.
Я живу в небольшом поселке, расположенном у южной границы Шумбутского заказника, который богат хвойными лесами, а потому наша местность очень красивая, живописная. Среди районов Татарстана наш относится к более чистым в экологическом отношении районам. Школа, в которой я учусь, находится в селе Шумбут, где расположен Шумбутский спиртзавод с очень богатой историей, корни которой идут с 1740 года. До 2010 года он поставлял высококачественное сырье для медицины, фармацевтики, парфюмерии и других отраслей народного хозяйства, а с 1999 года – чудодейственные сухие кормовые дрожжи для животноводства. При работе котельной завода, топливом которой служил газ, а раньше мазут, при производстве спирта, деятельности цеха СКД (сухих кормовых дрожжей) в воздух попадало множество побочных продуктов производства. Сейчас завод прекратил свою деятельность, предприятие перестало существовать, чему конечно, мы не рады, ведь многие лишились рабочих мест.
К селу проложена асфальтированная дорога, по которой за день проезжает большое количество различного вида транспорта. Все это накладывало определенный отпечаток на состояние окружающего воздуха. Возвращаясь из школы, я наблюдала, как ухудшается состояние некоторых молодых сосенок, как желтеет и осыпается хвоя, угнетается рост сосны и развитие почек. Я заинтересовалась причиной такого состояния сосны и предположила, что это происходит из-за атмосферного загрязнения, и поставила перед собой цель:
выявить влияние атмосферного загрязнения на морфологические признаки и состояние генеративных органов сосны обыкновенной, и наметила задачи:
-
определить источники загрязнения воздуха, -
убедиться в справедливости биоиндикационных методов определения чистоты атмосферы по состоянию сосны обыкновенной, путем сравнения показателей на ключевых участках, -
оценить степень угнетения сосны, произрастающей в разных зонах, -
заложить основу для проведения многолетнего экологического мониторинга в районе села Шумбут.
Для достижения цели и задач мне необходимо:
-
Изучить литературу по данной проблеме. -
Выяснить урон, наносимый источниками загрязнений. -
Проанализировать результаты исследований. -
Оценить состояние воздушной среды села Шумбут.
Гипотеза: предполагается выяснить, как влияет атмосферное загрязнение на морфологические признаки и состояние генеративных органов сосны обыкновенной.
Предмет исследования: хвойный лес, лесопосадка вдоль дороги, лесопосадка возле спиртзавода, территория села.
Объект исследования: хвоя сосны обыкновенной.
Место проведения: село Шумбут и его близлежащая территория.
Сроки проведения: декабрь – февраль 2012 г, (летние наблюдения 2011 г)
Методы исследования:
-
Эмпирические: изучение и анализ литературы. -
Теоретические: метод сравнения, анализа, обобщения, систематизации -
Исследовательские: проведение эксперимента. -
Математические: диаграммы, таблицы.
Методологической основой является научно-методический журнал «Биология в школе» №2, 2007 год, в котором описан план проведения работы «Биоиндикация загрязнения воздуха по комплексу признаков сосны обыкновенной»
О сосне обыкновенной я узнала из книг: Т.Г. Зорина «Школьникам о лесе», В.В. Петрова «Лес и его жизнь», Н. Верзилина, В. Корсунской «Лес и жизнь», Л.А. Багрова «Я познаю мир», а также из журналов «Юный натуралист» статьи Истомина В «Сосна дает интервью», 1979, №11, Горовой Т. «Сосна» 1979, № 2, « Королева лесов» 1981, № 1.
О воздухе как экологическом факторе я узнала из книги И.Н. Пономарёвой «Экология растений с основами биогеоценологии»
О влиянии атмосферного загрязнения на сосну обыкновенную узнала из книги А.А. Рожкова «Устойчивость лесов».
Сосна относится к вечнозелёным растениям, она круглый год обогащает атмосферу кислородом. В то же самое время сосна является и очень чувствительной к атмосферному загрязнению. Я думаю, если взрослые и дети задумаются над данной проблемой, поймут её значимость, то может быть контроль над качеством атмосферного воздуха, будет осуществляться не только в больших городах, но и других населённых пунктах. Будут внедряться безотходные и малоотходные производства, лучше очищаться газопылевые выбросы и будут использоваться другие виды топлива на автотранспорте. Тогда все эти меры помогут нам сохранить зеленые легкие планеты.
III. Методика исследования работы.
Степень загрязнения атмосферы можно пронаблюдать по:
А. Состоянию хвои сосны обыкновенной.
В районах, где есть загрязнение, на хвоинках появляются повреждения:
· светло-зелёные пятна и некротические точки;
· признаки усыхания.
Методика исследования работы состоит из следующих этапов:
I. Подготовительный этап.
1. Постановка цели, задачи исследования.
2. Подготовка оборудования для проведения полевых работ (полиэтиленовые пакеты для сбора проб).
3. Выбор ключевых участков, так, чтобы они находились в разных зонах села.
4. Составление плана исследования ключевых участков.
II. Проведение исследования (порядок).
1. Отбор сосны 15-20-летнего возраста
2. Сбор с нескольких боковых побегов в средней части кроны 5 деревьев по 200 пар хвоинок второго и третьего года жизни.
III. Обработка материалов исследования.
1. Анализ хвои (проводился в школе):
а) отбор хвоинок с пятнами и некротическими точками;
б) с признаками усыхания;
в) неповреждённые хвоинки.
2. Подсчет хвоинок, данные об их количестве заносятся в рабочую тетрадь.
3. Подсчет процента хвоинок с пятнами и хвоинок с признаками усыхания.
4. Помещение их в разные пакеты и подписывание.
5. Оформление результатов в виде таблицы.
Б. Продолжительности жизни хвои.
В. Интенсивности годовых приростов побегов.
Г. Состоянию генеративных органов сосны обыкновенной.
IV. Проведение исследования.
Для выполнения работы определила участки контрастные по уровню атмосферного загрязнения: один участок – лесопосадка возле спиртзавода, вблизи автодороги – 2 участка ( один на въезде в село, другой - на выезде ), один участок возле территории села, недалеко от цеха СКД, а другой – окраина села, примыкающая к лесу, два участка за пределами села на расстоянии 2 километра, возле поселка лесозаготовителей – Шестая речка.
4.1. Определение состояния хвои.
Участок №1.
Заложила площадки ( 20х10 ) в лесопосадке возле спиртзавода. На каждой
площадке с 5 опытных деревьев собрали побеги. С побегов собрали хвою 2-3 года жизни, сделала визуальный анализ, анализ проводила через несколько дней в школе. Для исследования собирали по 200 парных хвоинок.
1.1 Визуальный анализ хвои. ( 50 метров от спиртзавода )
Хвоя серо-зелёного цвета с маслянистым темным налетом. Длина колеблется от 3,5 до 8 см, хвоя редкая. На хвое имеются некротические точки и хлоротичные пятна, наблюдается усыхание кончиков хвои и целых хвоинок.
1.2 Визуальный анализ хвои ( 80 метров от спиртзавода ).
Хвоя серо-зелёного цвета с темным налётом. Длина от 5-8 см, более густая. Хвоя текущего года практически без повреждений, на хвое 2-3 года хлоротичные пятна , кончики хвоинок усыхают.
1.3. Визуальный анализ хвои ( 200 метров от спиртзавода ).
Хвоя зеленого цвета, имеется налёт. Длина хвоинок 7-9 см, на веточках располагается густо. На хвое имеются хлоротичные пятна, наблюдается усыхание кончиков хвои.
Для определения класса повреждения и класса усыхания хвои использовала таблицу «Классы повреждения и усыхания хвои» (приложение №1)
Таблица 1.
|
Состояние хвои |
участок 1.1 |
участок 1.2 |
участок 1.3 | |||
|
|
Кол-во хвоинок
|
% хвоинок от общего кол-ва
|
Кол-во хвоинок
|
% хвоинок от общего кол-ва
|
кол-во хвоинок
|
% хвоинок от общего кол-ва
|
|
обследовано хвоинок
|
200 шт. |
100% |
200 шт. |
100% |
200 шт. |
100% |
|
повреждения хвои:
класса 1 класса 2
класса 3 |
69 103 28 |
34,5
51,5 14
|
88 101 11 |
44 50,5 5,5 |
105
93 2
|
52,5
46.5 1
|
|
усыхание хвои:
класса 1 класса 2
класса 3 класса 4
|
139
22 23 16 |
69,5
11 11,5
8 |
173
12 12 3 |
86,5
6 6 1,5 |
187
9 3 1 |
93,5
4,5 1,5
0,5 |
Участок №2.
Заложила площадки ( 20х10 ) возле территории села с северо-восточной стороны напротив цеха СКД (сухие кормовые дрожжи).
На каждом собрала побеги с пяти опытных деревьев. 2.1.Визуальный анализ хвои (1000 м от цеха СКД). Хвоя бледно- зелёного цвета, покрыта серым налетом. Длина хвоинок 5 – 7 см на хвое имеются хлоротичные точки, наблюдается незначительное усыхание кончиков хвои текущего года.
2.2.Визуальный анализ хвои ( 1200 м от цеха СКД ).
Хвоя светло-зелёного цвета с серым налётом, длиной 5 – 8 см На хвое хлоротичные точки, незначительное усыхание кончиков хвоинок.
2.3. Визуальный анализ хвои ( 1300 м от цеха СКД ).
Хвоя зелёная, налет незначительный. На хвое хлоротичные пятна, усыхание кончиков небольшое. Длина хвоинок 7 – 9 см.
Таблица 2.
|
Состояние хвои
|
участок 2.1 |
участок 2.2 |
участок 2.3 | |||
|
кол-во хвоинок
|
% хвоинок от общего кол-ва
|
кол-во хвоинок
|
% хвоинок от общего кол-ва
|
кол-во хвоинок
|
% хвоинок от общего кол-ва
| |
|
Обследовано хвоинок
Повреждения хвои:
класса 1 класса 2
класса 3 Усыхание
хвои: класса 1
класса 2 класса 3
класса 4 |
200 шт. 83 105 12 180
11 8 1 |
100 % 41,5
52,5 6 90 5,5 4 0,5 |
200 шт. 90 106 4 186
9 5
|
100% 45 53 2 93 4.5 2.5 |
200 шт. 94 104 2 187
10 3
|
100% 47 52 1 93,5
5 1,5
|
Участок №3.
Заложила площадку ( 20х30 ) у автодороги с западной стороны села недалеко от АЗС. Разбила её на два меньших ( 20х10 ). Собрала побеги, сделала визуальный анализ хвои.
3.1. Визуальный анализ хвои ( 10 м от а/д ).
Хвоя светло- зелёного цвета, хвоя на некоторых деревьях желтеет, на хвое налёт копоти, хлоротичные пятна, наблюдается усыхание кончиков хвои. Длина колеблется от 5 до 7 см.
3.2. Визуальный анализ хвои ( 20 м от а/д ).
Хвоя светло – зелёного цвета. Длина хвоинок 4,5 – 8 см, на хвое хлоротичные пятна, усыхание незначительное.
3.3. Визуальный анализ хвои ( 30 м от а/д ).
Хвоя в массе естественного зелёного цвета. Длина хвоинок 5-9 см. На хвое хлоротичные пятна и незначительное усыхание.
Таблица 3.
|
Состояние хвои
|
участок 3.1 |
участок 3.2 |
участок 3.3 | |||
|
кол-во хвоинок
|
% хвоинок от общего кол-ва
|
кол-во хвоинок
|
% хвоинок от общего кол-ва
|
кол-во хвоинок
|
% хвоинок от общего кол-ва
| |
|
Обследовано хвоинок
Повреждения хвои:
класса 1 класса 2
класса 3 Усыхание хвои: класса 1
класса 2 класса 3
класса 4 |
200 шт. 22 130 48 159
24 14 3 |
100 % 11 65 24 79,5
12 7 1,5 |
200 шт. 37 128 35 179
11 10
|
100% 18,5
64 17,5
89,5 5,5
5 |
200шт. 49 122 29 187
7 6
|
100% 24,5
61 14,5
93,5 3,5
3 |
Участок №4.
Заложила площадку ( 20х30 ) у автодороги с юго-западной стороны села недалеко от нашей школы. Я решила узнать о состоянии хвои на данном участке. Опытную площадку разбила на 2 ( 20х10 и 20х20 ). На каждой мини площадке собрала побеги, сделала визуальный анализ хвои. Результаты занесла в таблицу.
4.1 ( 10 м от а/д ).
Хвоя в массе светло-зелёного цвета, тёмный налет (копоть) незначительный. Длина хвои 2,5-5,5 см. Повреждения : хлоротичные пятна, усыхание. На данном участке встречаются молодые деревца с пожелтевшей хвоёй.
4.2 ( 30 м от а/д )
Хвоя естественного зелёного цвета, длина хвоинок в среднем 5-7 см, незначительное количество хлоротичных пятен и небольшое усыхание кончиков хвои.
Таблица 4.
|
Состояние хвои
|
участок 4.1 |
участок 4.2 | ||
|
кол-во хвоинок
|
% хвоинок от общего кол-ва
|
кол-во хвоинок
|
% хвоинок от общего кол-ва
| |
|
Обследовано хвоинок
Повреждения хвои:
класса 1 класса 2
класса 3 Усыхание хвои: класса 1
класса 2 класса 3
класса 4 |
200 шт. 72 121 7 171
19 6 4 |
100% 36 60,5 3,5 85,5
9,5 3 2 |
200 шт. 86 110 4 184
13 3
|
100% 43 55 2 92 6,5 1,5 |
Участок №5.
Окраина села – юго-восточная граница Шумбутского заказника, территория, примыкающая к лесу (Гореловка)
Собрала побеги, сделала визуальный анализ хвои.
Хвоя естественного зеленого цвета с небольшим налётом. Длина хвоинок 4,5-10, повреждения незначительны: хлоротичные пятна в небольшом количестве, усыхание кончиков хвои незначительное.
Таблица 5
|
Состояние хвои
|
участок №5 | |
|
кол-во хвоинок
|
% хвоинок от общего кол-ва
| |
|
Обследовано хвоинок
Повреждения хвои:
класса 1 класса 2
класса 3 Усыхание хвои: класса 1
класса 2 класса 3
класса 4 |
200 шт.
123 74 3 185 10 4 1 |
100%
61,5 37 1,5 92,5 5 2 0,5 |
Участок №6.
Лес. П.Шестая речка
Данный участок – лесной, находится в 2 км от села Шумбут по южную сторону и примыкает к поселку Шестая речка. Этот участок я приняла за эталонный. Заложила площадку ( 20х20 ), с 10 деревьев собрала побеги одинаковой длины. Сделала визуальный анализ хвои.
Можно сказать, что хвоя идеальная: естественного зелёного цвета без налёта сажи. На ощупь хвоя объёмная, на ней незначительные изменения : хлоротичные пятна, усыхание кончиков.
Таблица 6.
|
Состояние хвои
|
участок №6 | |
|
кол-во хвоинок
|
% хвоинок от общего кол-ва
| |
|
Обследовано хвоинок
Повреждения хвои:
класса 1 класса 2
класса 3 Усыхание хвои: класса 1
класса 2 класса 3
|
200 шт. 186
14 191
7 2
|
100% 93 7 95,5
3,5 1
|
Участок № 7.
Данный участок находится в 2 км от села на северо-западе в глубине леса. Результат практически одинаковый. Хвоя здоровая, естественного зелёного цвета без налёта сажи. Незначительные изменения на хвое, возраст которой, 3-4 года. На ней незначительные хлоротичные пятна, частичное усыхание кончиков.
Таблица 7.
|
Состояние хвои
|
участок 7 | |
|
кол-во хвоинок
|
% хвоинок от общего кол-ва
| |
|
Обследовано хвоинок
Повреждения хвои:
класса 1 класса 2
класса 3 Усыхание хвои: класса 1
класса 2 класса 3
|
200 шт. 190
10 182
18 |
100% 95 5 91 9 |
Выводы.
На основании проделанной мною работы я могу сказать следующее:
Состояние хвои зависит от условий произрастания, чем дальше от источника загрязнения, тем чище воздух и здоровее хвоя, в ней лучше протекают процессы фотосинтеза и дыхания, лучше протекает обмен веществ. Дерево интенсивнее растёт и развивается, повышается его жизненность.
4.2. Определение продолжительности жизни хвои.
Для определения продолжительности жизни хвои я на трёх площадках рассмотрела 20 деревьев. На каждом из двадцати деревьев я рассмотрела по 5 побегов и определила возраст хвои по мутовкам. (приложение№2). Результаты оформила в виде таблицы.
Таблица 1. Опытная площадка около спиртзавода и цеха СКД.
|
Состояние хвои
|
участок № 1.1 (50 м ) от с/з-да |
участок № 2.3 (1300 м от цеха СКД) | ||
|
кол-во деревьев
|
% от общего числа деревьев |
кол-во деревьев
|
% от общего числа
деревьев | |
|
Обследовано деревьев, в том числе: с возрастом хвои 3-4 года
хвои 2-3 года хвоя только текущего года |
20 1
5 14
|
100% 5
25 70
|
20 5
4 11
|
100% 15
30 55
|
Таблица 2.
Опытная площадка ( 20х30 ) у автодороги с юго-западной стороны села недалеко от нашей школы.
|
Состояние хвои
|
участок № 4.1 (10 м от а/д) |
участок № 4.2 (30 м от а/д) | ||
|
кол-во деревьев
|
% от общего числа
деревьев |
кол-во деревьев
|
% от общего числа
деревьев | |
|
Обследовано деревьев, в том числе: с возрастом хвои 4-5 лет и более
хвои 3-4 года
хвои 2-3 года хвоя только текущего года |
20
3 15 |
100%
15 75 |
20
3 11 |
100%
15 55 |
Таблица 3. Опытные площадки ( 20х30 ) в 2 км от села
|
Состояние хвои
|
Участок № 6( южный) |
Участок № 7 (северо-запад) | ||
|
|
количество деревьев
|
% от общего числа деревьев |
количество деревьев
|
% от общего числа деревьев |
|
Обследовано деревьев, в том числе : с возрастом 4-5 лет и более с возрастом хвои 3-4 года с возрастом хвои 2-3 года только хвоя текущего года
|
20
6 5
|
100% 45 30 25 |
20
5 4
|
100% 55 25 20 |
Далее рассчитала индекс продолжительности жизни хвои сосны (Q ) по формуле:
Q = 3 В1+ 2 В2+ В3/ В1+ В2+ В3,
где В1-возраст хвои 3 года и более,
В2-возраст хвои 2-3 года,
В3-возраст хвои только текущего года.
Q1 (1.1)= 3*1+2*5+14/ 20 = 1.35
Q2 (2.3)= 3*5+2*4+11/ 20 = 1.7
Q3 (4.1) = 3*2+2*3+15/ 20 = 1.35
Q4 (4.2) = 3*6+2*3+11/ 20 = 1.75
Q5(6)= 3*9+2*6+ 5 /20 = 2.2 ( эталон )
Q6(7)= 3*11+2*5+4/ 20 = 2.35( эталон )
Выводы:
Рассмотрев хвою на трех контрастных участках я пришла к следующему выводу, чем дальше от источников загрязнения ( автодорог, населённого пункта), тем чище воздух и тем выше продолжительность жизни хвои на побегах. Данный вывод я подтвердила расчётами и рассчитала индекс ( Q ) продолжительности жизни хвои. Индекс Q выше там, где деревья удалены от источника загрязнения.
4.3. Определение интенсивности годовых приростов побегов.
Для выполнения этой части работы я использовала три контрастных участка, на которых заложила три площадки ( 20х30 ).
На каждом из 15-ти деревьев я измеряла длину прироста каждого года на 5-ти побегах с хвоей, начиная с последнего года, двигаясь по междоузлиям от года к году.
При этом измеряла не только длину, но и толщину побегов, а так же определяла ветвление побегов путём подсчёта веточек в местах междоузлий. Средние значения по длине прироста, толщине побегов и ветвлении занесла в таблицу.
|
№ участков |
Длина годового прироста, см (средняя) |
Толщина побега, мм (среднее значение ) |
Ветвление, ( среднее значение)
|
|
Участок №4 4.1.(10 м от а/д) |
26 |
7 |
3 |
|
4.2.(30 м от а/д) |
26,5 |
8 |
3 |
|
Участок №1 1.1.(50 м от с/завода) |
26,8 |
6 |
2 |
|
1.3.(200 м от с/завода) |
28,4 |
6,5 |
3 |
|
Участок №7 2 км от нас. пункта |
31 |
9 |
4 |
Выводы:
Из полученных мною результатов можно сделать следующий вывод. Длина годового прироста, толщина побега, ветвление зависят от условий произрастания, от возраста дерева, от освещенности. Чем дальше от источника загрязнения, тем чище воздух, тем длиннее и толще побеги. У них более развитая мутовка.
4.4. Определение состояния генеративных органов сосны обыкновенной.
При выполнении этой части работы я подсчитывала число сформировавшихся почек на трех ветвях каждого из девяти деревьев. Ветви старалась рассматривать с разных сторон дерева и на разной высоте. С учетом того, что сосна начинает плодоносить с 15-20-ти летнего возраста и в основном эти побеги находятся высоко, я просчитала и определила состояние вегетативных почек. Я измеряла длину и толщину почек. Высчитывала среднее значение и результаты оформила в таблицу.
Описание почек:
Площадка ( 20х30 ) у автодороги - участок №4. 10 м от а/д
Почки на побегах развиты слабо, мелкие, сформированы по одной. На почках серый налёт.
Участок №5. Окраина села возле леса.
Число почек 1-4, хорошо развиты 2-3 почки.
Участок №7. В 2 км от села (эталон).
Почки хорошо развиты, по 2-4 крупные, длина колеблется до 11 мм, толщина около 5, без налета, защищены смолой.
Таблица: Состояние почек сосны обыкновенной в разных зонах.
|
№ участков |
кол-во почек, шт. |
длина почек, мм |
толщина почек, мм |
|
участок №4 10 м от а/д |
35 |
3 |
3 |
|
Участок №5 окраина села возле леса |
60 |
8 |
4 |
|
Участок №7 в 2 км от села (эталон) |
85 |
11 |
6 |
Выводы
Количество почек на побегах, их длина, толщина зависят от многих факторов и от загрязнения воздуха в том числе. Чем дальше от источников загрязнения, тем чище воздух, тем крупнее почки и их больше на побегах, а это значит, что каждая почка даст начало новому побегу, дерево будет интенсивнее расти, и его крона будет пышнее.
5. Результаты исследования.
Наблюдения проводились и в летнее время, но точный подсчет был проделан зимой. Результаты наблюдения показали, что летом практически на всех ключевых участках наблюдается увеличение количества хвоинок с пятнами по сравнению с числом тех же хвоинок, но только в зимний период. Зимой же количество хвоинок с усыханием больше, чем число тех же хвоинок летом.
Наименее загрязненным воздух оказался в районе участка № 7, находящегося в 2 км от села на северо-западе в глубине леса. Из 200 пар исследуемых хвоинок 10 пар с пятнам (5%), также в этом районе наблюдается наименьшее процентное содержание хвоинок с усыханием - 18 пар (9%). Таков же результат и на участке №6. (приложение №3)
Наиболее загрязнённым воздух наблюдается на участке №3.1 в 10 м от автодороги, из 200 пар хвоинок: 130 пар с пятнами, что составило 65%, и 38 пар хвоинок с частичным усыханием – 19%.
Вторым по процентному количеству хвоинок с пятнами стал участок № 4.1 в 10 м от автодороги с юго-западной стороны села недалеко от нашей школы. Из 200 пар исследуемых хвоинок 121 – с пятнами, что составило 60,5% , и 25 пар с частичным усыханием – 12,5%.
Немного меньше показатели на участках №1.1 и 2.1, с пятнами соответственно – 51,5% и 52,5%, с частичным усыханием – 22,5% и 9,5%
Кроме эталонных участков наименьшим по процентному содержанию хвоинок с пятнами является участок №5, с пятнами 38,5%, с усыханием – 7%.
6. Выводы
На основе полученных данных можно сделать следующие выводы:
1. Так как в летний период наблюдается увеличение хвоинок с пятнами по сравнению с числом тех же хвоинок в зимний период, можно предположить, что это связано с большим потоком транспорта, потому что именно в этот период очень активна деятельность агрофирмы «Кулон», многие горожане, имеющие домик в деревне открывают дачный сезон. Зимой количество хвоинок с усыханием больше, чем число тех же хвоинок летом. Вероятно, это можно объяснить недостатком воды зимой, а также загрязнением атмосферного воздуха выхлопными газами автомобилей.
2. Наиболее угнетенными оказались сосны вблизи автодороги на участке №3.
Во-первых, по всей видимости, это зависит от достаточно большого потока транспорта, а значит и выброса в атмосферу выхлопных газов, содержащих основные загрязнители воздуха – углекислый газ, диоксид серы и другие. Во-вторых, здесь находятся здания агрофирмы «Кулон», частные дома, которые имеют печное и газовое отопление, значит, и газы, образующиеся при горении, загрязняют окружающий воздух. А также возможны погрешности, которые можно объяснить меньшим количеством деревьев, вместо минимально необходимых пяти.
3. Не менее угнетены сосны и в районе школы, что можно объяснить тем, что здесь проходит дорога, по которой продвигаются потоки транспорта, т.е. идёт загрязнение воздуха выхлопными газами.
4. Чуть меньший процент хвоинок с пятнами и усыханием у территорий спиртзавода и цеха СКД можно объяснить тем, что до 2010 года предприятие работало с простоями, а далее вовсе прекратило свою деятельность.
5. Чем дальше от источника загрязнения,
-
тем чище воздух и здоровее хвоя, в ней лучше протекают процессы фотосинтеза и дыхания, -
тем выше продолжительность жизни хвои на побегах, тем длиннее и толще побеги, у них более развитая мутовка, -
тем крупнее почки и их больше на побегах.
7. Заключение.
Сравнение показателей на участке с природным ландшафтом (участок №6, 7) и с антропогенной нагрузкой (остальные участки) убеждает в справедливости вышеуказанных методик биодиагностики. Полученные результаты позволят вести ежегодный мониторинг за состоянием атмосферы на ключевом участке №7.
Следует заметить, что показатели, полученные для ключевого участка №7 достаточно хорошие. Это связано с тем, что участок находится вне сильного влияния антропогенной нагрузки.
В ходе работы мы пришли к выводу, что сосну обыкновенную можно использовать в качестве биоиндикатора состояния воздуха, потому что она относится к породам наиболее чувствительным к загрязнению воздуха.
Наиболее губительно действуют на хвойные следующие загрязняющие компоненты: пыль, дымовые газы, автомобильные газы, содержащие окиси углерода и азота, различные углеводороды, сернистый газ.
Атмосферные загрязнения оказывают опасное угнетающее действие на генеративные органы сосны.
К загрязнению воздуха наиболее чувствительны хвоя сосны и почки.
8. Список литературы.
1. Научно-методический журнал «Биология в школе», №2 2007 г.
2. Зорин Т.Г. «Школьникам о лесе»
3. Петров В.В. «Лес и его жизнь»
4. Пономарева И.Н. «Экология растений с основами биогеоценологии»
5. Рожков А.А. «Устойчивость лесов»
6. «Юный натуралист», №2, 11, 1979; №1, 1981
Приложение №1.
Приложение №2
Приложение №3.
Результаты исследования определения состояния хвои:
-
на участке №1 (в лесопосадке возле спиртзавода) и на участке №2 (территории села с северной стороны недалеко от цеха СКД )
-
на участке №3 (у автодороги с западной стороны села недалеко от АЗС) и на участке №4 (у автодороги с юго-западной стороны села недалеко от нашей школы)
-
н
а участке №5 (окраина села, примыкающая к лесу), на участке №6 (лесной, находится в 2 км от села Шумбут), на участке №7 (в 2 км от села на северо-западе в глубине леса).
Результаты работы по определению продолжительности жизни
Результаты работы по определению интенсивности годовых приростов побегов.
Результаты работы по определению состояния генеративных органов сосны обыкновенной
