Учебный центр «Крисмас+»

Изучение состояния городской среды с использованием индикаторных способностей

клевера белого Trifolium repens L.

Автор: Карманов Сергей, 9 кл.

МБОУ СОШ №4 с углубленным изучением отдельных предметов г. Стрежевой Томской области

Руководитель: Белых Л. П.

При всей важности проведения оценки качества среды на всех уровнях, с применением различных подходов (включая физические, химические, социальные и др. аспекты), приоритетной представляется именно биологическая оценка. Наиболее простым объяснением этому может быть то, что именно состояние, самочувствие различных видов живых существ и самого человека является ключевым моментом и, в конечном счете, волнует всех нас в наибольшей степени.

Растения очень интересные объекты для проведения исследований, связанных с влиянием окружающей среды на организмы. В отличие от животных они не мигрируют и привязаны к одному месту обитания. Исследуя морфологические особенности  растений можно получить данные о комплексном состоянии среды, в которой они находятся. Не используя дорогостоящее оборудование. В нашей работе мы планируем провести оценку состояния окружающей среды в г.о. Стрежевой используя метод биоиндикации. В качестве тест – объекта нами был выбран клевер белый (ползучий) Trifolium repens.

За последние годы увеличилось количество автотранспорта в городе, что по нашему мнению ухудшило состояние окружающей среды в городе в целом.

Цель работы:

Определение качества состояния окружающей среды в г о Стрежевой.

Объект исследования:

Клевер (ползучий) Trifolium repens. Сем. Fabaceae (Leguminosae) – бобовые.

Методика исследования:

1.Оценка состояния окружающей среды и уровня антропогенного воздействия с помощью  фенотипических биоиндикаторов.

2. Определение частоты фенов - биологический индикатор воздействия антропогенных факторов, в том числе загрязнения.

3. Наблюдение формы седого рисунка на пластинках листа.

4. Подсчет форм с различным рисунком и без него.

4. Проведение диагностики на семи пробных площадках города, различающихся антропогенной нагрузкой и положением в ландшафте.

Методика работы:

Обнаружив экземпляр белого клевера (обычно в виде куртинки), определяли фенотип, к которому он относится, и делали отметку в соответствующей графе рабочей таблицы 1.

Отсчеты фенов проводили не чаще, чем через два – три шага. Это процедура повторялась по ходу движения в заданном направлении до конца пробной площадки. После этого направления движения менялось, и подсчет продолжался до тех пор, пока не было сделано не менее 30 отсчетов. Если в какой – либо точке площадки обнаруживалось два разных фена, то данный результат не учитывался ввиду переплетения картинок.

Задачи:

1. Выбрать методику для определения качества окружающей среды.

2. Заложить участки на территории города.

3. Провести исследование и оценить состояние окружающей среды г.о. Стрежевой.

Разные подходы могут быть использованы для оценки качества среды. Система оценки качества среды в настоящее время должна быть адекватной для решения комплекса различных задач. Прежде всего, используемые подходы и методы должны обеспечивать возможность для выявления последствий любых антропогенных воздействий. Главными видами антропогенных факторов являются различные химические и физические воздействия.

Отдельной задачей является оценка состояния среды и в особенности ее живых компонентов при ландшафтных изменениях. В результате деятельности человека существенно изменяются местообитания, что влечет к изменению состояния живых существ. Выявление последствий таких изменений также должно быть доступно используемым методам оценки. Объект исследования: клевер – крупный род, включающий разнообразные по внешнему облику растения, но все они характеризуются очередными тройчатосложными длинночерешковыми листьями с прилистниками и мелкими мотыльковыми цветками, собранными в головки.

Для исследовательской работы мы использовали 7 разных участок территории города: участок оживленного транспортного движения; участок, прилегающий к магазину; участок, расположенный внутри микрорайона, вдали от основных автотрасс; участок вдоль Церковного двора; участок рядом со зданием Администрации города (территория ухожена, бытовой мусор отсутствует); участок расположен на газоне, прилагающем к площади Победы (рядом оживленная автотрасса); участок в Парковой зоне вблизи речки Пасол, удаленного от транспортного движения.

При проведении исследования нами было зафиксировано 10 фенов и 14 форм листовых пластин клевера ползучего. В методике оговаривается, что чем больше фенов, тем выше загрязнение.

Наибольшее количество фенов наблюдается в 5 и 6 участке, мы согласны с этим, потому что эти участки расположены к центральной магистрали города. Нас порадовало, что нашелся участок, который можно назвать условно чистым – это участок № 7. Мы обнаружили на этом участке один фен, символично, то, что это Церковный двор, действительно этот участок расположен вдали от автотрасс.

В средне загрязненных участках наблюдаются  по 2 или по 3 фена - это участки № 1, 2, 3, 4. Эти участки объединяет то, что они связаны с автотрассой, но движение не так обильно как  на центральной магистрали.

По анализу встречаемых нами форм листовой пластины, делаем вывод о том, что нарушается размерность листа, т.е. лист клевера состоит из трех относительно равных частей, наиболее распространенные это уменьшение центрального листа, но два боковых при этом остаются равными. На участках с повышенным загрязнением наблюдается недоразвитие одной из боковых пластинок листа.

Заключение и выводы:

В качестве методики для определения состояния окружающей среды, мы выбрали Индикацию состояния окружающей среды по частотам встречаемости фенов белого (ползучего) клевера.

Заложены были 7 участков в различных районах  на территории г о Стрежевой уровень воздействия антропогенных  факторов был неодинаков.

При оценке состояния окружающей среды мы получили следующие данные.

Всего обнаружили 10 фенов белого клевера (ползучего) распределение фенов крайне неоднородно.

На основании обнаруженных фенов и форм клевера ползучего, нами был создан атлас.

Нами было замечено, что на наиболее загрязненных участках наблюдается увеличение количества видов фенов (так на участке № 5 и 6 в центре города количество фенов равно четырем, что выше, чем на других участках города.)

Индекс Соотношения Фенов (ИСФ) на исследуемой территории составил – 69.5%, что опасно приближается к 70%, а это говорит о загрязненности окружающей среды на территории города.

Помимо исследования фенов нами были зарегистрированы 14 форм листовой пластины, среди которых к аномальным формам следует отнести четырех листовый клевер, а также нарушение размерности центрального листа или недоразвитие одной из боковых пластинок на условно загрязненных участках.

Мы предлагаем продолжить работу с растениями биоиндикаторами нашего города, и расширить список видов обладающими индикаторными способностями.

Источники информации в литературе и Интернете.

1. Алексеев С.В. Экология-С-П., Наука. 2000-237с.

2. Анучив Н. П., Атрохин В. Г."Лесная энциклопедия "// в двух томах. - т.     М.: Советская энциклопедия, 1986г. -631 с.

3 Баландинин Р.К. Природа и цивилизация-М., Мысль. 1988-391с.

4.Баландин С.А., Абрамова Л.И., Березина Н.А. Общая ботаника с основами геоботаники: Учебное пособие для вузов. 2 – е изд., испр. и доп. –   М.: ИКЦ «Академинга», 2006. – 293 с.

5.Голубев И.Р, Новиков Ю.В. Окружающая среда и транспорт,-М: Транспорт, 1987-205С

6.Карташев А.Г. "Биоиндикация" Томск  "Водолей" 1999-192с.

7. Мелехова О.П., Егорова Е.И., Евсеева Т.И. и др.;  Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация и биотестирование: учеб. Пособие для студ. высш. учеб. заведений / под ред. Мелеховой О.П. и Егоровой Е.И. – М.: Издательский центр «Академия», 2007. – 288с.

8.Никиткин.Д.П., Новиков.Ю.В. "Окружающая среда и человек" М "Высшая школа", 1986г. 415ст

9.Новиков Ю.В. «Охрана окружающей среды» //учебное пособие для техникумов. – М: изд. «Высшая школа», 1987 г. – с. 287;

10. Новиков Ю.В. «Экология, окружающая среда и человек» //учебное пособие для вузов. - М: ФАИР, 1998 г. –с. 320;

11.Скворцов В.Э Учебный атлас. Флора Средней России – М.: ЧеРо.- 2004.- 488с.

12.Экологический мониторинг: Учебно-методическое пособие. Изд. 3 – е, испр. и доп. / Под ред. Ашихминой Т.Я. М.: академический проект, 2006. – 416с.

13. Ресурсы  Internet : / www.healt thofenviroment.org/mo_plant.html./

См. также

Путеводитель по выбору оборудования для учебно-исследовательских работ

Этот материал опубликован в Сборнике тезисов участников IX Международного конкурса «Инструментальные исследования окружающей среды»