Оценка состояния почвогрунта газона придорожной территории в городе.

Милов Никита, 8 класс,

ГБОУ ДОД ДЮЦ «ПЕТЕРГОФ»

Руководитель: Куликова Галина Николаевна

 

С 2010 года мы наблюдали за газонами на улице Победы в городе Ломоносове, в непосредственной близости от проезжей части улицы.

В 2010-2011 году мы исследовали качество снега, с газонов и с дороги, а в 2011-2012 году состояние почвогрунтов газонов придорожных территорий в городе.

Мы выдвинули гипотезу: газон придорожной территории в городе испытывает антропогенное воздействие, большее, чем территории удаленные от дорог с большой транспортной нагрузкой.

Цель нашей работы: оценить состояние почвогрунта газона вблизи проезжей части на улице Победы в городе Ломоносове.

Задачи:

выбрать:

- места отбора проб почвогрунтов;

- биотестов (растительных организмов для исследования);

- тест-реакции

провести биотестирование почвенных вытяжек;

провести статистическую обработку данных характеристик биотестов и подтвердить или опровергнуть выдвинутую гипотезу.

Почва как особая, биокостная среда, требует к себе и особого внимания, т.к. оказывает большое влияние на сопряженные природные среды и живые объекты. Сущность экологической оценки состояния почвы заключается в том, что она, являясь компонентом природно-антропогеного комплекса, взаимодействует с воздушной средой, водами, биотой и объектами техногенной среды. Испытывая антропогенную нагрузку, почва изменяется сама (хотя обладает огромной буферной ёмкостью) и воздействует прямо или косвенно, на все компоненты природно-антропогенного комплекса.

Почва испытывает на себе не только большую техногенную нагрузку, но и действие экологических факторов, в том числе климатических – температуры, влажности воздуха, ветра, осадков, солнечной радиации и облачности и др.

По данным обзора «Охрана окружающей среды, природопользование и обеспечение экологической безопасности в Санкт-Петербурге в 2009 году» состояние газонов улучшилось: количество хороших газонов увеличилось на 30%, 41% площадей газонов находится в удовлетворительном состоянии, а 14% площадей в неудовлетворительном состоянии [2]. По данным мониторинга основной механический состав газонов супесчаный, загрязненность строительным мусором неоднородная, плотность поверхностного слоя высокая, кислотно-щелочной баланс имеет тренд от нейтрального к слабо-щелочному. Это ухудшает условия почвенного питания корней растений.

Содержание хлоридов повысилось в некоторых почвах газонов на уровне до 5 см. Засоление верхних горизонтов почвы связано с применением противогололедных смесей на проезжей части улиц и тротуарах в непосредственной близости от зеленых насаждений.

На состояние почвогрунтов в условиях города влияют и погодные условия. В 2010-2011 году высота снежного покрова по данным Росгидромета составила 65 см, что составило 241% от средних многолетних значений, которое было 27 см., а в 2011-2012 году зима была малоснежной. В летнее время осадков было много, практически во все месяцы, самым дождливым был август 2012 года выпало 229% осадков от нормы (норма 81мм).

Биотестирование – процедура установления токсичности среды с помощью тест-объектов, сигнализирующих об опасности независимо от того, какие вещества и в каком сочетании вызывают изменение жизненно важных функций у тест-объектов.

Кроме выбора биотеста существенную роль играет выбор тест-реакции – того параметра организма, который измеряется при тестировании.

Наиболее информативными для отдельных организмов являются характеристики выживаемости, роста, плодовитости.

Метод биометрии (применение методов математической статистики в биологии и экологии

Для определения состояния почвенного покрова (почвогрунта) было выбрано 2 площадки, одна - на газоне, в черте города около проезжей части улицы, вторая для контроля - на газоне в ГМЗ «Ораниенбаум» в парковой зоне.

Отбирались смешанные пробы с глубины 0-5 см методом конверта. Пробы почвы и почвогрунта высушили на воздухе при комнатной температуре. Оценку состояния почв проводили методом биотестирования почвенных вытяжек

В 2012 году дополнительно отобрали пробы с газона придорожной территории на расстоянии 0-0,5 м и 2,0-2,5 м от проезжей части.

Тест-объект: Горчица бе́лая, или Горчица англи́йская (лат. Sinápis álba) вид однолетних травянистых

растений рода Горчица (Sinapis) семейства Капустные (Brassicaceae).

Мы выбрали только 2 тест-реакции:

1. выживаемость; 2. биометрические показатели проростков.

Постановка опытов заключалась в следующем: 20 г измельченной почвы залили 50 мл дистиллированной воды, 30 минут перемешивали и слили половину почвенной вытяжки через фильтр. Полученным раствором залили 50 семян горчицы белой в чашках Петри на фильтровальной бумаге, и оставили для прорастания. Через неделю определили количество проростков и их биометрические показатели - измерили длину проростков. Раствором почвенной вытяжки, который отстаивался в течение недели, залили еще по 50 семян и снова оставили для прорастания. Через неделю также определили число проростков и их биометрические показатели.

Статистическая обработка данных проводилась по стандартной методике. Мы определили среднее выборочное, статистическое отклонение, доверительный интервал и относительную ошибку среднего выборочного и сравнили полученные выборки по критерию Стьюдента.

Биотестирование 2011 года показало, что в почвенной вытяжке, выдержанной полчаса, прорастает меньше семян, в обеих пробах, чем в почвенной вытяжке выдержанной 7 дней.

Средняя длина проростков в почвенном растворе выдержанном 7 дней уменьшается в случае газона на улице и увеличивается в пробе с газона в парке. Это нам показывает, что влияние вредных факторов на улице больше, чем в парке.

В 2012 году биотестирование показало, что прорастает большее количество семян, чем в 2011 году, и размеры проростков значительно больше. Это можно объяснит тем, что в 2011 и 2012 годах были разные погодные условия. Очень снежная зима 2010-2011 года, с большим количеством антиголоёдных средств, сбрасываемых на газоны. И малоснежная зима со значительно меньшим количеством антигололёдных средств попадающих на газон. Очень дождливое лето 2012 года. Прослеживается то, что на газоне в парке условия для растений биотестов лучше в годы наблюдения, но в 2012 году различия между качеством почвы и почвогрунта свелись к минимуму.

Выборки оказались показательными, а результаты проведенного исследования удовлетворительными, т.к. относительные ошибки средних выборочных меньше или близки к 10 %.

Сравнение выборок с использованием статистического критерия Стьюдента.

Мы получили, что в 2011 году почвогрунт на газоне в городе был загрязнен токсикантами, то в 2012 году почвогрунт газона в городе практически не отличался от почвы парка ГИЗ «Ораниенбаум». Можно сделать вывод, что загрязнение почвогрунтов сильно зависит от погодных условий и отношения людей к охране почвогрунтов в городе.

Таким образом, выдвинутая гипотеза подтвердилась полностью в опытах 2011 года и не подтвердилась в опытах 2012 года.

Чтобы результаты были более полными необходимо исследовать почвогрунт газона в весеннее-летний период, т.е. вначале периода вегетации растений и сравнить данные с осенними исследованиями.

Выводы:

были выбраны;

- две точки исследований: на газоне у проезжей части улицы Победы и газон в парковой зоне (ГМЗ «Ораниенбаум»), почвогрунт с газона в парке можно считать контрольной пробой;

- из трех предполагаемых тест-объектов для исследований была выбрана горчица белая;

- тест-реакции – наиболее общие выживаемость, ростовые показатели организмов;

в водную вытяжку из почвогрунта газона в городской черте перешли вредные вещества для прорастания семян горчицы белой и снизили их выживаемость, а так же затормозили рост растений как в 2011 , так и в 2012 году, но в 2012 году вредных веществ в почвогрунте было меньше, т.к. они вымылись дождями.

статистическая обработка данных позволяет нам утверждать, что выборки были репрезентативными, и полученные нами результаты достоверны и удовлетворительны.

выдвинутая гипотеза справедлива для исследований 2011 года и не подтверждается в 2012 году, что можно объяснить действием природных факторов - разными погодными условиями.

Мы поняли, что очень важно, чтобы газоны были густыми для более полного поглощения углекислого газа в процессе фотосинтеза и уменьшение пыли в воздухе, таким образом, лучше выполняли защитную функцию нашей среды обитания. Загрязнение почвы способствует и загрязнению водных объектов, куда попадают грунтовые или поверхностные воды.

Список источников информации:

Алексеев С.В., Груздева Н.В., Гущина Э.В. Экологический практикум школьника: Учебное пособие для учащихся. – Самара: Корпорация «Федоров», Издательство «Учебная литература», 2005 -304 с. (Элективный курс для старшей профильной школы)

Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация и биотестирование: учеб. Пособие для студ. высш. учеб. заведений/О.П. Мелехова, Е.И. Сарапульцева, Т.И. Евсеева и др.; под ред. О.П. Мелеховой, Е.И. Сарапульцевой – 2-е изд. _ М,: Издательский центр «Академия», 2008. – 288с.

Гарицкая М.Ю. «Оценка экологического благополучия территории по состоянию растительности» автореферат дисс. к.б.н. Оренбург, 2004, - 189с.

Горчица белая. http://ru.wikipedia.org/wiki/Горчица_белая

Муравьев А.Г. Оценка экологического состояния природно-антропогенного комплекса: Учебно-методическое пособие. ИЗД.2-е,дополн.расширенное – СПб.: Крисмас+, 2000. – 128с.

«Охрана окружающей среды, природопользование и обеспечение экологической безопасности в Санкт-Петербурге в 2009 году»/ под редакцийД.А. Голубева, Н.Д. Сорокина, СПб, 2009, 440с.

Федорос Е.И., Нечаева Г.А. Экология в экспериментах: учебное пособие для учащихся 10-11 классов общеобразовательных учреждений. – М.: Вентана-Граф, 2006. -384 с. – (библиотека элективных курсов).

Данные Росгидромета по погоде в СПб. http:/www/meteo.nw.ru/articles/