Определение качества состояния окружающей среды на территории гимназии № 1592 г. Москвы методом биоиндикации

Размещено на http://www.allbest.ru/

4

Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение «Гимназия №1592 имени Героя РФ Е.Н.Чернышёва»

Исследовательская работа на тему:

«Определение качества состояния окружающей среды на территории гимназии № 1592 г. Москвы методом биоиндикации»

Выполнена учащимися 8А класса:

Сигаловым Михаилом,

Стракович Маргаритой,

Графовой Екатериной,

Яриловой Дианой,

Гавриловым Иваном.

г. Москва, 2016/17 уч. Год

Оглавление:

I.Введение

II.Цели и задачи исследования

III. Практическая часть

1. Морфологическое описание берёзы бородавчатой (Betulapendula)

2. Практическая работа по сбору материала (берёзовых листьев)

3. Измерение морфологических показателей берёзовых листьев

4. Статистическая обработка результатов измерений

5. Интерпретация результатов исследования

IV.Используемая литература

Введение

В настоящее время основная часть населения Москвы и Московской области проживает в тех районах, где уровень загрязнения окружающей среды постоянно превышает ПДК, и поэтому проблема загрязнения атмосферного воздуха является одной из наиболее острых проблем нашего города. Причиной загрязнения воздуха является скопление производств и большое количество передвижных источников, включая автомобильный, воздушный и железнодорожный транспорт. Выбросы промышленных производств, продукты сгорания различных видов топлива попадают одновременно в атмосферу, почву и воду и неизбежно оказывают негативное воздействие на растительность города.

Природная красота была и остаётся вечной ценностью человеческого бытия. В связи с тем, что растения не могут уйти от воздействия токсических веществ, они вынуждены приспосабливаться к ним с помощью различных перестроек организма. Человек, фиксируя и оценивая эти изменения, научился получать достоверную картину того, в каких экологических условиях данное растение произрастает.

Оценка состояния окружающей среды по реакциям живых организмов называется методом биологической индикации и является одним из самых актуальных и интенсивно разрабатываемых в промышленно-развитых странах.

Очень многие растения могут служить индикаторами присутствия тех или иных загрязняющих веществ в атмосферном воздухе. Мы использовали в своей работе, для биоиндикационной оценки качества среды, берёзу бородавчатую.

Тема нашей исследовательской работы:

Определение качества состояния окружающей среды на территории гимназии №1592 г. Москвы методом биоиндикации.

Актуальность данной работы обусловлена тем, что исследования в этой области в самой гимназии не проводились, да и в Бескудниковском районе Москвы, в котором расположена школа, данных о подобных исследованиях нет. За состоянием атмосферного воздуха в районе производится недостаточный контроль, поэтому результаты, полученные нами в ходе исследования, будут интересны не только учащимся, но и их родителям, а также другим жителям района. Изучение экологического состояния среды на территории гимназии было проведено путем изучения морфологических признаков листьев березы бородавчатой в зависимости от факторов окружающей среды. В результате работы мы провели сравнение морфологических признаков листовых пластинок берёз, произрастающих на территории гимназии , с такими же признаками листовых пластинок берёз из других мест.

В связи с этим, цель данного исследования - оценка экологического состояния территории гимназии №1592 по листовой пластинке березы бородавчатой (BetulapendulaRoth.) путём измерения величин её морфологических признаков.

После постановки цели были определены задачи, необходимые для её решения:

1. Знакомство с морфологическим описанием берёзы бородавчатой (Betulapendula);

2. Выбор различных мест произрастания берёзы бородавчатой в Москве и проведение практической работы по сбору материала (берёзовых листьев).

3. Измерение морфологических показателей берёзовых листьев (по восьми признакам).

4. Статистическая обработка результатов измерений.

5. Интерпретация результатов исследования.

Предмет исследования - экологическое состояние территории гимназии №1592

Объект исследования: листовая пластинка березы бородавчатой (BetulapendulaRoth.).

Новизна работы в том, что, полученные в ходе практического исследования результаты и выводы дают определенную характеристику состоянию среды и возможность для ее дальнейшего изучения, т.к. данная тема исследована мало.

Практическая значимость работы заключается в том, что были выполнены математические расчёты средних показателей признаков, которые характеризуют общие морфологические особенности листа, путем их измерений, в природно-экологических условиях Москвы. На основании проведенных исследований разработаны практические рекомендации.

Практическая часть

Лист является одним из основных органов у растений. Кроме того он определяет рост и развитие других структур их организма. Если при формировании листа в нём накапливаются токсические вещества, то это приводит к торможению его роста и вызывает изменение морфологических признаков листовой пластинки. Существует прямая зависимостьмежду длиной черешка, площадью листовой пластинки, её длиной и шириной и т.д.,и количеством загрязняющих веществ, содержащихся в окружающей среде.

экология гимназия листовая пластинка береза

1.Знакомство с морфологическим описанием берёзы бородавчатой (Betulapendula);

В качестве объекта исследования была использована берёза бородавчатая или повислая (BetulapendulaRoth.) , т.к.она является видом очень чувствительным к изменениям окружающей среды, поскольку обладает высокими поглотительными качествами. Её удобно использовать в качестве биоиндикатора для определения степени антропогенного воздействия на окружающую среду.

Классификация вида:

Домен - Эукариоты

Царство - Растения

Подцарство - Зелёные растения

Надотдел - Высшие растения

Отдел - Цветковые

Класс - Двудольные

Порядок - Букоцветные

Семейство - Берёзовые

Родовое название -- от кельтского «betu» - береза и латинского pendulus - повислый.

Латинское наименование дерева Betula. В основе его лежит слово batula, от глагола batuere, переводимого как «бить» или «сечь» - напоминание о горькой судьбе не очень радивых школьников в прошлом, которым случалось отведывать «березовой каши». В европейских языках большинство названий березы идет от индоевропейского «bhe» - светлый, сверкающий.

Береза повислая (BetulapendulaRoth.) - листопадное дерево семейства березовых, высотой до 30 м с гладкой, белой, легко расслаивающейся корой. У старых деревьев кора оснований стволов с глубокими трещинами, черно- серая. Ствол прямой, ветви обычно повислые; молодые побеги красно-бурые, голые, покрыты смолистыми железками - «бородавочками». Листья очередные, треугольно-яйцевидные до ромбических, по краям двоякоострозубчатые, тонкокожистые, гладкие, темно-зеленые, молодые - клейкие, длиной 3-7см, шириной 2,5-5 см. Почти яйцевидно-конусовидные, длиной 3-5 мм и толщиной 2-5 мм, слегка заостренные, прямые, блестящие с восковым, обычно клейким налетом. Мужские сережки длиной 5-6 см, повисающие, по 2-3 на концах ветвей; женские сережки цилиндрические, длиной 2-3 см, одиночные, на коротких боковых веточках. Плод - продолговато-эллиптический орешек с двумя перепончатыми крыльями, в 2 - 3 раза превышающими ширину орешка. В сережке содержится около 500 орешков. Цветет в мае - июне; плоды созревают в августе - сентябре. Живет 100-120 лет.

Береза повислая (BetulapendulaRoth.) произрастает на большей части территории страны. Наиболее распространена в Западной и Средней Сибири, а также в средней полосе европейской части страны.

Береза повислая (BetulapendulaRoth.) образует производные леса, возникающие на месте вырубленных или сгоревших сосняков, ельников, лиственничников, дубняков. Она быстро заселяет освободившиеся территории и господствует на них, создавая лишь временные группировки; в дальнейшем вытесняется другими древесными породами. Коренной древостой образует лишь в лесостепных и степных областях, особенно в Западной Сибири (характерные для ландшафта лесостепной зоны березовые колки). Часто встречается в разных типах леса в качестве примеси. Растет на сухих и влажных песчаных, суглинистых, черноземных и каменисто- щебнистых почвах; светолюбива. Выносит различные климатические условия, поэтому произрастает от тундры до степной зоны. Растет быстро, хорошо возобновляется порослью и самосевом.

Легко поддаётся механической обработке. Чрезвычайно неустойчива против гниения. Лучше всего сохраняется погружённой в воду. Используется как фанерное сырьё, в производстве лыж, мелких резных игрушек. Из древесины получают древесный уголь, уксусную кислоту, метиловый спирт, скипидар. При сухой перегонке коры образуется дёготь, применяемый в медицине и парфюмерии. Благодаря высокой теплотворности ценится как хорошее топливо.

Из ветвей вяжут веники для бани. Почки и листья применяют в народной и официальной медицине, они обладают мочегонным, желчегонным, потогонным, кровоочистительным, бактерицидным, противовоспалительным и ранозаживляющим действием. Листья выделяют фитонциды, способные убивать болезнетворные микроорганизмы уже через 3 часа.

Для оценки стабильности развития березы повислой (Betulapendula) выбираются следующие морфологические признаки листовой пластинки:

1 - ширина листа.

2 - длина жилки второго порядка, второй от основания листа;

3 - расстояние между основаниями первой и второй жилок второго порядка;

4 - расстояние между концами этих же жилок;

5 - угол между главной жилкой и второй от основания листа жилкой второго порядка.

6 - длина листовой пластинки

7- длина черешка

8- площадь листовой пластинки

2. Выбор мест произрастания берёзы бородавчатой в Москве и проведение практической работы по сбору материала (берёзовых листьев).

Для выполнения работы мы собрали листья в следующих местах Бескудниковского района города Москвы:

1. Берёзовые посадки на территории гимназии №1592

2. Группа берёз около Дмитровского шоссе

3. Берёзовые посадки в Дмитровском парке

При сборе материала пользовались теми методическими рекомендациями, которые изложены в пособии В.М. Захарова, А.С. Баранова и другие «Здоровье среды. Методика оценки».

Сбор листьев проводили в 3-4 сентября 2016 , как и рекомендуется в пособии, после остановки периода роста.

При выборе деревьев учитывали, во-первых, четкость определения принадлежности растения к исследуемому виду. Во избежание ошибок выбирали деревья с четко выраженными признаками березы повислой (BetulapendulaRoth.). При сборе материала учитывали возрастное состояние деревьев. Для исследования выбирали деревья, достигшие генеративного возрастного состояния.

У березы повислой (BetulapendulaRoth.) с одной точки отбора равномерно вокруг дерева со всех доступных веток собирали 30 листьев из нижней части кроны. Размер листьев выбирали сходный, средний для данного растения. Поврежденные листья могут быть использованы для анализа, если не затронуты участки, с которых будут сниматься измерения. Старались выбирать побеги одного типа, например, только укороченные побеги. Все листья для одной выборки складывали в полиэтиленовый пакет, туда же вкладывали этикетку. На этикетке указывали номер выборки, место сбора, дату сбора.

3. Измерение морфологических показателей берёзовых листьев (по восьми признакам).

Для измерения признаков мы использовали : измерительный циркуль, линейку, транспортир, миллиметровую бумагу.
Сначала измерили:

1. ширину половинки листа (посредине листовой пластинки);

2. длину второй от основания листа жилки (слева и справа от центральной жилки);

3. расстояние между первой и второй жилкой, считая от черешка, в месте прикрепления их к центральной жилке (слева и справа);

4. расстояние между первой и второй жилкой, считая от черешка, с внешнего края листа (слева и справа от центральной жилки);

5. угол наклона второй жилки к центральной (слева и справа).

6. площадь листовой пластинки измеряли с помощью миллиметровой бумаги путём подсчёта клеточек.

Измерения проводили в миллиметрах(пункты 1-4,6,7) , градусах (пункт) , см²(пункт 8)

Результаты исследований были занесены в таблицы.

4. Статистическая обработка результатов измерений.

1.Листья берёзы, собранные на Дмитровском шоссе

2. Листья, собранные на территории гимназии

3. Листья, собранные в Дмитровском парке

Чтобы получить показатель развития признака, мы рассчитали его среднюю арифметическую величину, сложив полученные значения данного признака для всех листьев, собранных на одной экспериментальной площадке и поделив полученную сумму на их количество. Цифры, поученные при этом для листьев разных экологических зон, получились у нас различными

Мы занесли их в соответствующие графы вспомогательной таблицы. И получилась следующая картина:

Средние значения

Интерпретация результатов исследования.

В ходе выполнения работы было проведено сравнение качества воздушной среды на территории гимназии и других зон Бескудниковского района.

Исходя из полученных результатов, можно сделать следующие выводы:
1. На территории гимназии наблюдается достаточно высокий уровень загрязнения окружающей среды, что может быть вызвано близостью прохождения больших улиц: Дубнинской, 800-летия Москвы, Дмитровского шоссе, а также большим скоплением автомобилей в непосредственной близости от гимназии.

2. Наибольший уровень загрязнения наблюдается в районе Дмитровского шоссе, что вполне естественно, т.к. там максимальное содержание в атмосфере выхлопных газов, а также высокий риск попадания нефтепродуктов в почву и грунтовые воды.
3. Советуем вам отдыхать и совершать прогулки по Дмитровскому парку. Результаты исследования показали, что это самый благоприятный в экологическом плане район.

ЛИТЕРАТУРА

1.Баранов С.Г., Д.Е. Гавриков «Сравнение методов оценки флуктуирующей асимметрии листовой пластинки BetulapendulаRoth » (интернет)

2.Андронов Н.М., Богданов П.Л. «Определитель древесных растений по листьям»

изд-во Ленинградского университета, 1972

3.Захаров, А.С. Баранов, В.И. Борисов, А.В. Валецкий, Н.Г. Кряжева, Е.К.

Чистякова, А.Т. Чубинишвили. - М.: Центр экологической политики

России, 2000. Здоровье среды: методика оценки. Оценка состояния природных популяций по стабильности развития : методическое пособие для заповедников [Текст] / В.М.

4.Ливенцев В.П., Атрохин В.Г. «Практикум по лесоводству», Москва, «Просвещение», 1981г.

5.Математическая обработка результатов при проведении экологических исследований, Владимир,2008

6.Нидон Х., Петерман И, Шеффель П., Шайба Б., «Растения и животные. Руководство для натуралиста», Москва «Мир», 1991г.

Размещено на Allbest.ru