Определение состояния окружающей среды по комплексу признаков у хвойных

Цель проекта:
Определение степени загрязнения экосистемы вблизи автодороги с,Б.Сундыря с помощью биоиндикаторов (ели обыкновенной).

Задачи:
Изучить влияние газового состава атмосферы вблизи автодорог на хвойные растения.
Провести биоиндикацию воздуха в трех точках, сравнить результаты и обосновать выводы.
Изучить специальную литературу по биоиндикации и влиянии загрязнений среды на растения.

Методы :
Эмпирический: – целенаправленное систематическое наблюдение и изучение биоиндикаторов экосистемы вблизи автодороги с,Б.Сундыря в естественных условиях.
Теоретический. Проанализировать научные данные об индикационных способностях хвойных деревьев.
Объект и предмет исследования:
биоиндикация воздуха в трех точках:
вблизи автодороги у территории школы;
в 20- метровой зоне (аллея в парке) ;
в 2-километровой зоне, вдали от загрязняющих объектов

Материалы:
весы технохимические; разновесы; линейки, лупы с увеличением в 4-10 раз; миллиметровка; ветви ели обыкновенной длиной 10-15 см по 10 образцов с трех точек - вблизи автодороги у территории школы, в 20 метровой зоне( аллея в парке) и в 2 км зоне вдали от загрязняющих объектов.
Актуальность: на загрязнение среды наиболее сильно реагируют хвойные древесные растения. Использование хвойных дает возможность проводить биоиндикацию на огромных территориях. Хвойные - основные индикаторы, которые применялись для оценки состояния лесов Европы. Их использование также весьма информативно на малых территориях (например, влияние автодороги на прилегающую зону, если она примыкает к хвойному лесу; состояние окружающей среды в городских экосистемах разного ранга и характера).

Флористическая индикация -
определение биологически и экологически значимых антропогенных нагрузок на основе реакции на них растений.
Используя метод визуальной и количественной оценки хвои ели, можно определить уровень загрязнения атмосферы.
Изменения побега ели в зоне загрязнения

Проведение исследования.
Методика индикации чистоты атмосферы по хвое ели состоит в следующем. С нескольких боковых побегов в средней части кроны 5-10 деревьев ели в 15-20 летнем возрасте отбирают побеги 10-15 см второго года жизни. Анализ хвои проводят в лаборатории.

Изучение побега и хвои ели обыкновенной.
Подсчитывают число
сформировавшихся почек, вычисляют среднее.
Измеряют длину и толщину почек измерительной лупой.
Хвою осматривают при помощи лупы, выявляют и зарисовывают хлорозы, некрозы кончиков хвоинок и всей поверхности, их процент и характер (точки, крапчатность, пятнистость, мозаичность).
Измеряют длину хвои на побеге прошлого года, а также ее ширину (в середине хвоинок) при помощи измерительной лупы.
Вычисляют массу 1000 штук абсолютно сухих хвоинок.
Подсчитывают число и сближенность хвоинок на 10 см побега прошлого года.побега и выводится средний показатель.
Измеряют длину прироста каждого года.
Устанавливают толщину осевого побега ( на примере двухлетнего).
В местах мутовок подсчитывают ветвление, выводится среднее

Результаты измерения хвои ели обыкновенной.
Зона загрязнения (3м от автотрассы)

Результаты измерения хвои ели обыкновенной. Зона загрязнения ( 20м от автотрассы)

Результаты измерения хвои ели обыкновенной. Зона елового леса ( 2 км от автотрассы) Контрольный участок.

Диаграмма показывающая степень поражения иголок елей хлорозом и некрозом в процентах

Диаграмма сравнения веса хвоинок

Диаграмма сравнения длины хвоинок
Мм
1 зона- вблизи автодороги у территории школы;
2 зона- в 20- метровой зоне( аллея в парке) ;
3 зона- в 2-километровой зоне, вдали от загрязняющих объектов.

Результаты измерения побегов и почек

Обсуждение результатов. Выводы:
Опытами установлено, что в зоне с большим содержанием газа и пыли, отмечены:
1) хвоинки с усыханием;
2) количество хвоинок с пятнами почти в два раза больше, чем в чистой зоне;
3)побеги второго года жизни имеют короткие, тонкие и сильно сближенные хвоинки;
4) двойной прирост в течение года вегетации;
5) неравномерный рост хвои на побегах;
6) «метлообразные» побеги;
7) многопочечность (до 30 почек);единично.

Выводы:
Ель с усохшими и опавшими иглами во дворе школы, в 5 м от автотрассы
8) появление «мятой» хвои;
9) изменение формы хвои;
10) гигантизм и карликовость побегов и хвои.
11) уменьшение длины и ширины хвоинок;
12) увеличение количества хвоинок на 10 см побега на 25-38%;
13) уменьшение длины побегов всех возрастов на 15-20 %;
14) уменьшение количества почек, ветвления, длины и толщины почек на 15-20%.

Некрозы и хлорозы хвои
Это свидетельствует о том, что в загрязненном воздухе содержится больше опасных веществ, которые задерживаются листовой поверхностью ели, приводя к образованию пятен с последующим уменьшением размеров и усыханием хвои и в итоге к последующей гибели дерева.

Итог проделанной работы
В загрязненном воздухе рядом с автотрассой содержится больше опасных веществ, которые задерживаются листовой поверхностью ели. На территории школы половина елей страдает от выхлопных газов автомобилей.
Велика роль зеленых насаждений в очистке воздуха
Зеленые массивы улавливают 70–80 % аэрозолей и пыли.
Мы выяснили, что по степени повреждения хвои ели можно выявить уровень загрязнения атмосферы.