Учебный центр «Крисмас+»

ИНДИКАЦИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПО КАЧЕСТВУ ПЫЛЬЦЫ

ПЛОДОВЫХ ДЕРЕВЬЕВ И ТОМАТОВ

Автор : Прокопчук Татьяна Маратовна, 9 кл.

МОУ СОШ села Старокучергановка, Астраханской области

Руководитель: Соколова  Г.А.

Пыльца растений может показать уровень загрязнения окружающей среды, поэтому  выбрала плодовые деревья и исследовала  пыльцу. На основании вида пыльцы и ее целостности сделала заключение  об уровне загрязнения окружающей среды в нашем селе. Работу вела с 2010 - 2013 гг. исследуя  пыльцу  плодовых  деревьев  села  Старокучергановка Астраханской  области.

Цель: Определить уровень загрязнения  воздушной среды в селе Старокучергановка и прилегающих территориях с помощью пыльцы плодовых деревьев, овощных растений .

Задачи.

1.Проанализировать  структуру пыльцы, просмотреть   образцы пыльцы  с плодовых деревьев,  овощных культур  в пределах села.

2. Дать предварительный вывод о степени загрязнения окружающей среды на основании проведенных исследований пыльцы растений в районе  села Старокучергановка и ее окрестностях.

В качестве исследуемого материала  взяты плодовые деревья, томат и дикие травы.

Гипотеза. Качество пыльцевых зерен в большинстве зависит от уровня физического и химического загрязнения среды. Пыльца отличается высокой чувствительностью к действиям отрицательных факторов и может являться индикатором загрязнения среды  генетически активными компонентами.  Методика анализа качества пыльцы заключается в определении процента ненормальных (абортивных) пыльцевых зерен.

Высокая чувствительность к действиям мутагенов (этиленимин,  нитрозоэтилмочевина, некоторые пестициды) проявляется у томатов и плодовых деревьев. Генетически активные факторы среды резко нарушают процесс образования пыльцы томатов, доводя до полного отсутствия в пыльниках нормальных пыльцевых зерен.

Фото 1 Пыльца под микроскопом       Фото 2 Пыльцевой мешок яблони.

Все фото сделаны автором.

Для работы мы взяли  микроскоп(увеличение 400), предметные стекла , препаровальные иглы, пипетки и слабый раствор йода. Для приготовления слабого раствора йода необходимо взять 2мл. 5 % йодной настойки и разбавить 10 мл. Этот раствор используется для окрашивания пыльцы. После окраски нетрудно отличить нормальные пыльцевые зерна от абортивных.

Фото 3. Пыльца  абортивная  желтого цвета. Фото 4. Здоровая пыльца  синего цвета.

Для наблюдения использовали следующие объекты:

Пыльца взята с растения томат больших  посевных площадей(1га), обработанных и не обработанных химикатами. Сравнение полученных результатов позволит следить за изменениями среды во время наблюдений.  Проводим эксперимент на домашних посадках томатов. 5 – 6 кустов, которые  не обрабатываем ничем, а остальные как всегда обработаем. Взяли с каждого куста не обработанных по 3 пробы и так же по 3 пробы с обработанных. Сравниваем в %. Пыльцу  взяли и с плодовых деревьев. Выявляем наиболее чувствительные растения среди плодовых деревьев и томатов к загрязнению окружающей среды в селе Старокучергановка. Пыльца одних и тех же сортов томатов, выращиваемых на большом участке и дома. Сравнение результатов в течении ряда лет позволит осуществить мониторинг, т.е. слежение за изменением (или отсутствием таковых) качества пыльцы во времени у данного объекта .Пыльца диких растений для выявления видов, наиболее чувствительных ( подобно томатам) к действию загрязнений будет исследована нами в будущем году. В дальнейшем эти виды будем использовать для мониторинговой работы.

Работу с пыльцой проводим следующим образом.

Препаровальной иглой извлекаем пыльцу из пыльников цветка и помещаем ее на предметное стекло. С помощью пипетки наносим на пыльцу каплю  раствора йода и размешиваем каплю препаровальной иглой так, чтобы все пыльцевые зерна были в растворе, а не плавали на поверхности. Выдерживаем препарат в таком виде в течении двух минут, после этого накрываем  каплю покровным стеклом и рассматриваем препарат под микроскопом. Подсчитываем количество нормальных и абортивных пыльцевых зерен  у томата из 50 пыльцевых зерен, а у плодовых из 100.Определяем % нормальных (или абортивных) пыльцевых зерен по каждому цветку, взятому для анализа. Все данные заносим в полевой дневник, а затем в таблицу. На карту наносим район взятия проб с описанием рельефа, погоды, ветер, температура, влажность, осадки , давление, близость промышленных предприятий, автотрасс, обработанные химикатами поля.

Описала внешний вид растений, с которых берется проба( возраст, состояние, высота )

Сделала фото растений и их цветков , с которых берется проба.

6.Результаты исследования

Район обследования и взятия проб  - это село Старокучергановка , Астраханской области расположено  по берегам ерика Коньга, вблизи большой автомобильной трассы, 1 км от реки Волга, на гребне Бэровского бугра. Почвы на бугре бурые, супесчаные , а в понижениях солончаковые, глинистые. Температура воздуха +35, ветер восточный и южный, осадков нет, давление 760 рт. ст., влажность 38 %.Растительность представлена белополынным  сообществом.

Взятые для исследования плодовые деревья были приблизительно одного возраста, в хорошем состоянии, произрастали на приусадебных участках наших односельчан. Так же были взяты под контроль растения томатов, которые росли на грядках во дворе и на больших площадях (1га), эти томаты пойдут на продажу.

Обычно пыльца у растений, произрастающих в нормальных условиях, имеет хорошее качество, процент нормальных пыльцевых зерен близок к 100%. Повышение загрязнения может снизить процент нормальных пыльцевых  зерен до 50% и ниже.

Фото 5. пыльцы абрикоса, сделано автором работы

Для исследования взяли пыльцу  с растения томата на большой площади посева(1га), обработанных и не обработанных химикатами.  В некоторых пробах мы находили пыльцу поврежденную во всех взятых для исследования растениях, иногда пыльники были , а пыльцы не было., так как эти растения были обработаны этиленимином,  нитрозоэтилмочевиной.

Вывод. Обычно пыльца у растений, произрастающих в нормальных условиях, имеет хорошее качество, процент нормальных пыльцевых зерен близок к 100%. Поэтому, исходя из этого, можно сделать вывод, что повышенного загрязнения на всех ключевых участках не наблюдается. Но необходимо отметить, что выбросы загрязняющих веществ с осадками аккумулируются почвенным покровом, поэтому особенно почва загрязнена вблизи автостоянок.

Выяснили, что больше всего повреждена пыльца у яблони, но как правило, яблони высаживают ближе к дороге, возможно ,это оказывает свое действие на пыльцу. И видимо яблоня из всех плодовых больше реагирует на изменения в окружающей среде. Меньше всех реакция на изменение окружающей среды у вишни, но вишня цветет самой первой и  в это время еще мало личного транспорта на дороге  и меньше выхлопных газов, которые действуют на пыльцу. Наиболее достоверными данными можно считать реакцию пыльцы сливы и айвы, а это 15,5 % поврежденной пыльцы на обработанных деревьях и  4% поврежденной пыльцы на необработанных деревьях. Значит, уровень  загрязнения атмосферы в селе можно считать как среднее загрязнение.

Для улучшения окружающей среды в селе Старокучергановка рекомендуем высаживать  как декоративные деревья сливу , вишню и айву, так как они имеют наименьший коэффициент повреждения пыльцы. В настоящее время мы на пришкольном участке высадили плодовые деревья и  будем ухаживать за ними , наблюдать за пыльцой.

Литература

1. Алексеев С.В. и др. Практикум по экологии. - М.: АО МДС, 1996.- 192с.

2. Биоиндикация загрязнений наземных экосистем / Под ред. Р. Шуберта.- М.: Мир, 1988. - 350 с.

3. Жданов Н.В. Качество пыльцы как показатель загрязнения cреды. Экология родного края / Под ред. Т.Я. Ашихминой.- Киров: Вятка, 1996. - С. 193.

4. Кузнецов М. А. И др. Полевой практикум по экологии. М.: 1994.

5. Школьный экологический мониторинг. Уч.- метод. Пособие. /Под ред. Т.Я. Ашихминой. М.: Агар, 2000. - 386 с.

6. Экологический мониторинг. Программа факультативного курса для школьников  9-11 классов /Сост. Муравьев А.Г. – СПб.: Крисмас + / ИСАР, 1998, -40с

См. также

Учебное оборудование, производимое и поставляемое ЗАО «Крисмас+» для исследования физических и физико-химических параметров состояния окружающей среды

Путеводитель по выбору оборудования для учебно-исследовательских работ

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