Исследовательская работа по биологии Биоиндикация загрязнения воздуха

Биоиндикация загрязнения воздуха по состоянию хвои сосны

Целью данного исследования является определение качества состояния атмосферы методом биоиндикации.

Для достижения этой цели были поставлены задачи:

1.Овладеть методикой оценки загрязнения атмосферы по хвое сосны обыкновенной;

2.Оценить степень загрезнения воздуха в районе с.Упоровка;

3.Убедиться в возможности использования сосны обыкновенной в качестве биоиндикатора.

Считается, что наиболее чувствительны к загрязнению воздуха сосна . Это обусловливает выбор сосны как важнейшего индикатора антропогенного влияния, принимаемого настоящее время за "эталон биодиагностики". Информативными по техногенному загрязнению являются морфологические анатомические изменения, а также продолжительность жизни хвои. При хроническом загрязнении воздуха диоксидом серы наблюдаются повреждения и преждевременное опадение хвои сосны. В зоне техногенного загрязнения отмечается снижение массы хвои 30-60% в сравнении с контрольными участками. Для мониторинга загрязнения атмосферы мы выбрали участки с наличием сосны обыкновенной. На каждом участке взяли пробы хвои и проанализировали.

Определение состояния хвои сосны обыкновенной для оценки загрязненности атмосферы

В незагрязненных экосистемах основная масса хвои сосны здорова, не имеет повреждений, и лишь малая часть хвоинок имеет светло-зелёные пятна и некротические точки микроскопических размеров, равномерно рассеянные по всей поверхности. В загрязнённой атмосфере появляются повреждения, и снижается продолжительность жизни хвои сосны.

Методика исследования.

Методика индикации чистоты атмосферы по хвое сосны стоит в следующем. С нескольких боковых побегов в средней части кроны 5-10 деревьев сосны в 15-20-летнем возрасте мы отобрали 200- 300 пар хвоинок второго и третьего года жизни.

Всю хвою разделили на три части (неповреждённая хвоя, хвоя с пятнами и хвоя с признаками усыхания), и подсчитали количество хвоинок в каждой группе. Данные занесли в рабочую таблицу. Все пробы брались в течение одного месяца. Обработанные данные вносятся в таблицу экопаспорта.

По этим результатам мы можем судить о загрязнении воздуха на территории посёлка и можем проследить изменения загрязнения атмосферы в дальнейшем.

1 2 3 4 5 6

1 - хвоинки без пятен; 2, 3 - хвоинки с черными и желтыми пятнами; 4,5,6 - хвоинки с усыханием.

Таблица

Определение состояния хвои сосны обыкновенной для оценки загрязненности атмосферы с.Упоровка

Диаграмма №2.

1 участок - контрольный ( природный ландшафт) - район б/п Красный луч.

2 участок - сосновые посадки к югу от поселка.

3 участок - сосновые посадки в конце улицы Ленинской.

4 участок - сосенки на территории поселка у дорог.

Из диаграммы и таблицы можно пронаблюдать зависимость качества хвои от чистоты воздуха по мере удаленности от поселка.

Почему грязный воздух губит деревья?

Во всем мире загрязнение воздуха, вызванное сжигаемого топлива, наносит невосполнимый ущерб хвойным лесам. Сильно пострадали, так как менее устойчивы по сравнению с лиственными, хвойные массивы в России и Скандинавии, Германии и Соединенных Штатах. Гибнут ранее высокопродуктивные леса, и в этом не виноваты ни болезни, ни вредители. Главная причина гибели деревьев - загрязнение воздуха и связанные с ним кислотные дожди и накопление озона в приземных слоях атмосферы. Ученые установили, что кислотные дожди и озон оказывают неблагоприятное влияние на деревья двояким способом. Во - первых, они непосредственно разрушают хлорофилл в клетках хвои и, нарушая фотосинтез, ослабляют деревья. Во- вторых, эти загрязнители способствуют вымыванию из почвы важных для растений питательных составляющих - магния, калия и кальция. Это еще больше ухудшает положение ослабленного дерева. Признаки ухудшения питания можно обнаружить, если внимательно присмотреться к городским соснам. Пожелтение хвои и усыхание вершин - верный признак тяжелого недуга, вызванного загрязнением.

Ослабленные деревья не могут сопротивляться другим неблагоприятным факторам, с которыми успешно справлялись до этого. Нашествие вредителей, распространение паразитических грибов, засуха или сильные морозы приводят к гибели деревьев. Смерть доминирующих видов отражается на всех остальных элементах экосистемы. Страдают и гибнут многие связанные с хвойными деревьями животные и растения. Экосистема леса в целом теряет устойчивость и погибает.

Как и все живые организмы, растения леса дышат, поглощая кислород и выделяя углекислый газ. Но днем, на свету, в процессе фотосинтеза происходит и противоположное явление - растения поглощают углекислый газ и выделяют кислород.

В солнечный день 1га леса поглощает из воздуха в среднем 120 - 280 кг углекислого газа и выделяет 180 - 280 кг кислорода.

За один час лесная растительность на площади в 1 га поглощает 8 кг углекислого газа - количество, которое выдыхают за это же время 200 человек.

Количество поглощаемого углекислого газа и выделяемого кислорода у различных видов деревьев различно.

Наибольший % углекислого газа поглощают дуб и тополь, наименьший - ель. (Этот вывод мы сделали, глядя на схему.)