Исследовательская работа по биологии

Муниципальное общеобразовательное бюджетное учреждение

средняя общеобразовательная школа с. Тан Муниципальный район

Благоварский район РБ.

Исследовательская работа

« Растения- индикаторы поселка Тан »

Выполнила: Сарварова Ильвина , ученица 11 класса.

Руководитель: Сергеева В.Ф.

Тан. 2014 год.

Введение

В последнее время человек активно вторгся в живой мир Земли. В результате этого возникли острые проблемы: загрязнения и отравление среды промышленными и бытовыми отходами, ядохимикатами, разрушение естественных экосистем.

Источники загрязнений - отходы промышленности, транспорта, соединения, используемые в сельском хозяйстве.

Как уберечься от их негативного влияния? Как достичь гармонии природы и человека? Ответы на поставленные вопросы являются основным смыслом предложенной мною работы.

Цель работы:

Изучить способы антропогенного загрязнения атмосферы, определить значение зеленных растений в создании здоровой обстановки для жителей села Тан.

Актуальность

Актуальность темы заключается в том, что путем продуманного озеленения можно улучшить экологическую и оздоровительную обстановку своего села. Научить жителей села заниматься экологическим самообразованием во имя гармонии природы и человека.

Гипотеза.

Данная тема меня заинтересовала и хотела путем исследования и наблюдения

получить ответ на вопрос: как достичь гармонии природы и человека?

Задачи.

- На примере растений окрестности и приусадебных хозяйств с. Тан изучить антропогенное загрязнение атмосферы.

- Принять участие в озеленении села.

- Вести работу среди населения по повышению экологического образования.

Сроки проведения исследований:

сентябрь - октябрь 2014 года

Объект исследований

Фитоценозы окрестностей и сообщества растений села Тан, приусадебные участки жителей села.

Методы исследований

Наблюдения, полевой метод, описание объекта.

Теоретическая часть

Масса атмосферы планеты составляет 5,15 ^. 10¹⁵ тонн, причем более 80% её сосредоточенно в нижнем слое тропосферы. Атмосферный воздух представляет собой в основном газовую смесь двух компонентов - азота и кислорода. В норме в нём присутствуют также аргон, диоксид углерода и незначительные количества других веществ. Наряду с газами в атмосфере содержатся твёрдые частицы, поступающие с поверхности Земли (продукты парения вулканической деятельности, частицы почвы…)

Существуют два главных источника загрязнения атмосферы: естественный и антропогенный. Естественный источник - это вулканы, лесные пожары, пыльные бури, выветривание, процессы разложения растений и животных. Источником антропогенного загрязнения атмосферы различными веществами являются теплоэнергетика, нефтегазопереработка, промышленность, транспорт.

Глобальное загрязнение атмосферного воздуха не может не сказаться на состоянии природных экосистем, особенно на зелёном покрове нашей планеты. Именно лесные формации служат одним из самых наглядных показателей состояния биосферы.

Практическая часть

Теоретические знания, полученные в результате изучения литературных источников по теме работы я закрепила в практической деятельности, непосредственно знакомясь с объектами изучения в ходе проведенных мною опытов.

Опыт 1. Выявление различий между экобиоформами растений разных он произрастания.

Цель работы: изучить полиморфизм особей растений одного вида в пределах разных зон произрастания и выявить его связь с условиями мест обитаний.

Место проведения: участок близ автотрассы, приусадебный участок.

Материалы и оборудование: лупа, рулетка, калькулятор, гербарные ___ .

Ход работы

1. Сравнить строение кустов различных форм растений одного вида в разных зонах произрастания на площадке размеров 1 кв. м. В качестве объекта исследования взято растение тимофеевка луговая.

Результат исследования

Выявлено в пределах исследуемого участка следующие экобиоформы:

участок № 1 (близ автотрассы): участок №2 (приусадебный участок):

а) прямостоячая рыхлая б) развалистая в) лежачая

Характеристика жизненных форм тимофеевки луговой в пределах разных участков

Форма куста

N, кол-во листов на кусте

Средняя длина листа (см)

Ширина листа (см)

Средняя толщина листа (см)

участок № 1 (вблизи автотрассы)

прямостоячая

87

2,1

0,7

0,1

участок № 2 (приусадебный участок)

развалистая

126

1,9

1,1

0,27

лежачая

92

2,0

0,9

0,24

Вывод: в пределах участка № 1 выявлена одна форма тимофеевки луговой - прямостоячей. В пределах участка № 2 выявлено две жизненные формы тимофеевки луговой - развалистая и лежачая. Это связано с влиянием абиотических факторов света и воды на расстоянии, а также антропогенного фактора - загрязнения атмосферного воздуха выхлопными газами автомашин. Освещенность и наличие воды на участках № 1 и № 2 относительно одинаковое, а состав атмосферного воздуха различен: на участке № 1 в воздухе процентное содержание оксида углерода выше, следовательно, это сказалось на экобиоформе растения.

Выявить влияние атмосферного загрязнения на морфологические признаки и состояние генеративных органов растения мне удалось в результате эксперемента «Биоиндикация загрязнения воздуха по комплексу признаков сосны обыкновенной»

Цель работы: выявить влияния атмосферного загрязнения на морфологические признаки и состояния генеративных органов сосны обыкновенной.

Место проведения: участок около автотрассы и участок в центре села.

Материалы и оборудование: линейка, лупа.

Ход работы:

1. Определить состояние хвои сосны:

а) вблизи автодороги; б) в центре села.

2. Определить состояние хвои сосны.

а) Выявления степени повреждения хвои с ветвей двух деревьев отобрали побеги одинаковой длины. С них собрали всю хвою и визуально проанализировали ее состояние. Степень повреждения хвои определили по наличию хлоротичных пятен, некротических точек, некрозов.

б) Результаты:

1а 2а 3а 2б 3б 4б

1б 1б 1б

Классы повреждения и усыхания хвои.

Повреждения (1а - 3а): 1а - хвоинки без пятен; 2а - с небольшим числом мелких пятнышек; 3а - с большим числом черных и желтых пятен, некоторые из них крупные, во всю ширину хвоинки.

Усыхание (1б - 4б); 1б - нет сухих участков; 2б - кончик на 2 - 5 мм усох;

3б - усохла треть хвоинки; 4б - вся хвоинка желтая или более половины ее длины сухая.

а) Повреждение и усыхание хвои сосны обыкновенной в разных зонах.

Состояние хвои

Участок № 1 (возле автотрассы)

Участок № 2 (центр села)

Количество хвоинок

% хвоинок от общего количества

Количество хвоинок

% хвоинок от общего количества

Обследовано хвоинок

4700

100%

6,200

100%

Повреждения хвои:

-1-го класса

1200

25%

2100

33%

-2-го класса

1180

24%

3200

51%

-3-го класса

2320

51%

900

16%

Вывод: в зоне участка, расположенного вблизи автотрассы процент поврежденных деревьев по сравнению с участком, расположенным в центре села процент повреждения хвои 3 - класса значительно выше, что связанно с большей концентрацией вредных веществ в атмосфере.

б) Определение состояния генеративных органов сосны обыкновенной.

Подсчитали число сформировавшихся почек на трех ветвях каждого из двух деревьев, измерили длину и толщину почек.

Результаты:

Номер участка

Количество почек, штук

Длина почек (мм)

Толщина почек (мм)

№1(вблизи автотрассы)

9

4

2

№2(центр села)

21

6

3Состояние почек сосны обыкновенной в разных зонах

Вывод: в зоне, расположенной вблизи автотрассы количество точек в 3 раза меньше, длина и толщина точек в 1,5 раза меньше по сравнению с зоной, расположенной в центре. Это связанно с большей процентной концентрацией вредных веществ в атмосфере.

Степень нарушенности древостоя лесного фитоценоза из-за влияния выхлопных газов автомобилей я выявила при помощи эксперимента «Определение степени деградации лесного фитоценоза по состоянию древесных растений».

Исследование «Определение степени деградации лесного фитоценоза по состоянию древесных растений»

Цель работы: оценить степень нарушенности древостоя лесного фитоценоза под влиянием антропогенных факторов.

Место проведения: лесонасаждение близ автотрассы.

Материалы и оборудование: рулетка, лупа, определитель растений.

Ход работы

1. Взята площадка в пределах леса близ автотрассы.

2. Определить виды деревьев, растущих на пробной площадке.

3. Определить состояние отдельных деревьев каждого вида, по внешним признакам по 5-ти бальной шкале (см. табл.)

Шкала оценки состояния деревьев по внешним признакам

Результаты и выводы:

Виды деревьев

Количество деревьев

Состояние деревьев ,баллы

Коэффициент состояния вида

дуб

2

2,2

2

Боярышник

5

2,1,2,1,2

1,3

шиповник

3

1,1,1

1Оценка состояния древостоя леса

Коэффициент состояния древесных пород для каждого вида деревьев определила по формуле ;

где K₁ - коэффициент состояния конкретного вида дерева;

b₁ - баллы состояния отдельных деревьев одного вида;

n₁ - число деревьев каждого балла состояния;

N - общее число учтённых деревьев каждого вида.

Далее определили коэффициент состояния лесного древостоя вцелом (К) как среднее арифметическое коэффициентов состояния отдельных видов деревьев на пробной площадке: ,

где K₁, К₂, … К_r - коэффициент состояния видов деревьев.

Данный коэффициент оценивает древостой леса ослабленным.

Вывод: лесная площадка, расположенная близ центральной автотрассы на лесной массив оказали воздействие вредные вещества выхлопных газов автомобилей, это основные причины ослабленного древостоя леса.

Особенно сильно страдают зеленые растения в промышленных зонах, близ сельскохозяйственных угодий, в атмосфере которых находится огромное количество загрязняемых веществ.

В результате наблюдения я выявила макроскопические изменения у растений в разных местах произрастания с. Тан

Макроскопические изменения у растений

Токсическое вещество

Вид

изменения

Проявленные

признаки

Виды

растений

Место произрастания

хлориды

тяжелые металлы

сернистый газ

изменение окраски листьев

пожелтение участков листьев

бледная окраска листьев

покраснение листьев

тополь обыкновенный

клен

остролистный, ясень американский

смородина черная

лесонасаждения м/у, с/х угодия

лесонасаждения близ ЗСК

приусадебный участок близ автотрассы

озон (при использовании ядохимикатов)

фтористый водород ( использование ядохимикатов)

некрозы

серебристые пятна на стеблях

пятна серого цвета на стеблях

отмирают верхушки и края листьев

табак

картофель

петрушка

приусадебный участок

приусадебный участок

пришкольный участок

соли ( используемые при посыпании дорог при оледенении )

опадение листвы

преждевременное опадение листвы

липы, березы, тополь

лесонасаждение вдоль автотрасс

двуокись серы и азота

изменение формы роста и ветвление

низкорослость, изрежение кроны

сосна обыкновенная

лесонасаждения близ автотрассы

Я также обнаружила, что загрязнение атмосферы влияет на плотность растений, изменяет ареалы видов. На загрязненных территориях происходит отбор видов растений, наиболее устойчивых к конкретным веществам. Кроме того пришла к выводу что сокращение лесных площадей и появление безлесых или слабо облесенных ландшафтов приводят к заселению их однолетними и многолетними рудеральными видами (лебедой, полынью, сложноцветными).

Ученые, изучив чувствительность растений к загрязнителям составили усредненную оценку их способности нормально произрастать при определенных уровнях концентрации вредных газов в воздухе. Но этому признаку древесные и травянистые растения можно разделить на 5 групп: I - очень устойчивые, II - устойчивые, III - относительно устойчивые, IV - малоустойчивые, V - неустойчивые. Примечательно, что в большинстве случаев растения устойчивые к одним загрязнителям , оказываются в такой же мере устойчивыми и к другим.

Растения - неустойчивые - наиболее чутко реагируют на характер и степень загрязнения атмосферы. А это означает, что они могут служить живыми индикаторами состояния воздушного бассейна.

Используя ___ выше описания, я выявила среди растений те, которые являются зелеными фильтрами, поглощающими из воздуха загрязнители. А именно:

Основные растения индикаторы с. Тан

Заключение

Выводы: если наиболее чувствительные к загрязнению атмосферы растения могут служить ингибиторами, то самые устойчивые должны широко использоваться для озеленения с. Александровского особенно в зонах расположения промышленных предприятий, сельскохозяйственных угодий и автодорог. Именно здесь особую роль - экологическую и оздоровительно - играют лесные насаждения. Деревья могут поглощать разнообразные атмосферные загрязнения, а органическое вещество лесной подстилки - адсорбировать весьма вредные компоненты (тяжелые металлы окись углерода, аммиак и т.д.)

Рекомендации:

1. При формировании зеленых насаждений села Тан целесообразно использовать наиболее устойчивые растения. А именно: желтую акацию, тополь канадский .

2. В местах, где расположена промышленная зона села необходимо вводить в насаждения устойчивые лиственные древесные породы (береза,ольха, ива), а так же кустарники (терн, кизил).

3. В местах с относительно небольшим загрязнением атмосферы использовать, колючую ель, сосну обыкновенную.

4. Для уменьшения содержания аэрозольных частиц лучше использовать калину, рябину, ольху клейкую.

Всё это позволит создать здоровую обстановку для жителей нашего села .

Человек, в конечном счете, живет за счет зеленых растений. К.А. Тимирязев в книге «Жизнь растения» писал, «растения - это посредник между небом и землёй. Оно - истинный Прометей , похитивший огонь с неба, похищенный им луч Солнца приводит в движение и чудовищный маховик гигантской паровой машины, и кисть художника, и перо поэта». Судьба зеленых растений - это судьба человечества. И она в руках самого человека.

Используемая литература

1. Рябчиков А.М. Тревожные антропогенные гумеления природной среды (глобальный аспект) // Вестник МГУ серия «география» 2000 № 2.

2. Соколов В.В. и др. Международная программа по биоиндикации антропогенного загрязнения природной среды // Экология 1990 № 2.

3. Наумова Л.Г.. Биомониторинг загрязнения атмосферы с помощью растений (

4. Пономорева И.Н. Экология растений с основами биогеоценологии. - М., 1978.

5. Наумова Л.Г. др. Практикум по экологии.

6. Лахер В. Экология растений - М., 1978.

Оглавление .

1. Введение.

2. Цель работы.

3. Актуальность.

4. Гипотеза.

5. Задачи.

6. Объект исследования

7. Методы исследований.

8. Заключение.

9. Используемая литература.