к каким загрязнителям воздуха наиболее чувствительны лишайники
Введение
Поэтому я задумалась, какая экологическая обстановка в моем родном городе. Гуляя по улицам города я обратила внимание, что на стволах деревьев растут разные виды лишайников (лишайники являются индикатором чистоты воздуха ). Ближе к дороге лишайники не обнаружились, поэтому я решила определить наличие вредных веществ в воздухе своего города с помощью лишайников.М
Цель работы:
Выяснить загрязненность атмосферы по встречаемости лишайников и определить наличие вредных веществ в городе Кулебаки Нижегородской области.
Задачи:
1)Изучить строение лишайников как биоиндикаторов.
2)По видовому составу определить степень загрязнения воздуха.
3)Выявить наличие в слоевищах лишайников свинца, железа и серы.
4)Сделать вывод о благополучии города.
5) Собрать коллекцию лишайников.
Значимость работы:
Данная исследовательская работа дает возможность судить не только об экологической обстановке той местности, где я проживаю, но и возможно облегчит процесс предупреждения заболеваний, и их устранения, так как растительность, окружающая нас, это не только объект изучения науки, но и часть жизни человека.
Основная часть
Объект исследования: эпифитные лишайники, растущие на деревьях.
Предмет исследования: разные районы г.Кулебаки:
Глава 1 Обзор методической литературы
1.1. Влияние загрязнения на состояние лишайников.
Растения способны накапливать загрязняющие вещества и, прежде всего, катионы тяжелых металлов, поглощенные ими из воздуха и атмосферных осадков. Наибольшей металлоаккумулирующей способностью обладают эпифитные лишайники, растущие на деревьях. Быстрая аккумуляция токсичных веществ вызывает отчетливые анатомо-морфологические изменения в талломах. Тщательное наблюдение за лишайниками позволяет узнать, насколько велико давление человека на природу, каким видам деревьев и животных это вредит, сколько загрязнителей концентрируется в воздухе и воде каждого конкретного района. Большое количество химических элементов лишайники получают из атмосферы с осадками и пылью. Поглощение элементов из дождевой воды идет очень быстро и сопровождается их концентрированием. Изучение лишайниковой флоры показывает, что состояние окружающей среды оказывает существенное влияние на развитие лишайников. По их видовому составу и встречаемости можно судить о степени загрязнения воздуха.
Глава II .Методика и техника исследования.
Для успешного выполнения поставленных задач я воспользовалась такими методами как наблюдение, исследование, сравнение, химический анализ. В связи с тем, что лишайники поглощают воду всей поверхностью тела в основном из атмосферных осадков и отчасти из водяных паров, влажность слоевищ непостоянна и зависит от влажности окружающей среды, слоевище лишайников часто сравнивают с фильтровальной бумагой. Поэтому я решила исследовать слоевище лишайников на содержание некоторых химических элементов (сера, железо и свинец) классическим методом сжигания, а образующую золу подвергнуть химическому анализу. В качестве индикаторов я выбрала эпифитные лишайники, растущие на коре деревьев, поскольку они очень удобны для наблюдений, так как доступны в любое время года и хорошо заметны на стволах деревьев.
Метод оценки «проективного покрытия» (метод сеточек-квадратов) («Методы лихеноиндикации загрязнений окружающей среды» А.В.Пчелкин, А.С.Боголюбов, М.,Экосистема,1997.) Необходимо разбить площадки на 10 x 10 м в разных направлениях друг от друга. При выборе следующих площадок придерживаться следующих правил:
1.структура и состав фитоценоза на пробных площадках должны быть примерно схожими;
2.учётные площадки (участки коры дерева, на котором производится непосредственный подсчёт площади покрытия лишайниками), выбираются на высоте от 30 до 150 см от основания ствола дерева;
4.на каждом дереве подсчитывается количество видов лишайников. Все обнаруженные виды разделяются на три группы: кустистые, листовые, накипные.
Оценка степени покрытия ствола лишайниками проводится по методике измерения проективного покрытия: для этого на высоте 30 – 150 см на наиболее заросшую лишайниками часть коры накладывается прозрачная палетка размером 10 x 10 см (палетку расчерчивают на квадраты размером 1 x 1 см). Перед началом измерений заготавливаются специальные таблицы, в которые затем заносятся результаты исследований .
Подсчёт лишайников проводится следующим образом:
где С – общее число квадратов сеточки (в данном случае при использовании сеточки 10 x 10 см с ячейками 1 x 1 см, С=100).
4.Рассчитываем показатель относительной чистоты атмосферы(ОЧА) по формуле: ОЧА=(Н +2 х Л + 3 х К) / 30,
Оценка частоты встречаемости и степени покрытия по пятибалльной шкале. Таблица №2
Частота встречаемости (%)
Лишайники – индикаторы чистоты воздуха
Дата публикации: 26.03.2017 2017-03-26
Статья просмотрена: 2163 раза
Библиографическое описание:
Кельметр, Дамиан. Лишайники – индикаторы чистоты воздуха / Дамиан Кельметр, Л. В. Смородинова. — Текст : непосредственный // Юный ученый. — 2017. — № 2.2 (11.2). — С. 51-52. — URL: https://moluch.ru/young/archive/11/802/ (дата обращения: 27.10.2021).
В статье описываются лишайники их строение, виды, роль в природе и жизни человека.
Ключевые слова: лишайники, экология, чистота воздуха.
Лишайники и их отличие от других растений:
—Лишайники представляют своеобразную группу комплексных организмов, тело которых всегда состоит из двух компонентов — гриба и водоросли.
—Непосредственное влияние на лишайники оказывают освещенность, температура, физические и химические свойства субстрата и особенно состав воздуха.
—У лишайников отсутствует непроницаемая кутикула и газообмен происходит свободно через всю поверхность. Также всей поверхностью лишайники впитывают дождевую воду, где концентрируется много токсичных газов.
Объект изучения — лишайники.
Цель — Определить частоту встречаемости и плотности лишайников на деревьях в разных местах на территории села Аношкино
Определены следующие задачи:
1.Изучить строение Лишайников и их виды.
2.Узнать о роли лишайников в природе и жизни человека, вред или пользу приносят они деревьям.
3.Познакомиться с методом лихеноиндикации.
4.Собрать объективную информацию о чистоте атмосферного воздуха села.
5.Рассмотреть лишайник под микроскопом для ознакомления с его строением.
Гипотеза — заключается в том, что распространение лишайников, их обилие будет неодинаковым в разных местах нашего села.
В связи со строительством новых энергоблоков на Нововоронежской АЭС через наше село увеличился поток большегрузных и легковых автомобилей. Я решил оценить качество воздуха в селе, при помощи изучения обилия лишайников, растущих на деревьях. Решение проблемы значимо для всех, т. к. состояние окружающей среды влияет на здоровье человека. Лишайники очень чувствительны к загрязнению атмосферного воздуха. По наличию лишайников, их многообразию и обилию можно судить о чистоте воздуха. Этот метод называется биоиндикация, или лихеноиндикация. Изучая пришкольный участок, я обратил внимание на то, что на многих деревьях, на стволах и ветках, имеются наросты различной окраски от сизой до зелёной. Я узнал, что это лишайники. Мне стало интересно, везде ли одинаково распространены лишайники и с чем это связано. Для исследования я выбрал три площадки:
1. Вдоль трассы Давыдовка — Нововоронеж,
2. Пришкольный участок (50 метров от трассы),
3. Окраина села (200 метров от трассы).
Велика роль лишайников в жизни биосферы: заселяя обнажённые камни и скалы, они создают почву для других растений. В тундрах кустистые лишайники — основной корм северных оленей, недаром многочисленные на Севере кладонии называют «оленьим мхом». Нашёл им применение и человек. Из многих химических соединений, обнаруженных в лишайниках, около 300 не встречаются больше нигде. В медицине и ветеринарии эти так называемые лишайниковые кислоты используют как антибиотики (например, усниновая кислота), а в парфюмерной промышленности при производстве духов и одеколонов — как ароматические вещества и фиксаторы запахов.
Лишайники очень чувствительны к загрязнению воздуха и погибают при высоком содержании в нём угарного газа, соединений серы, азота и фтора. Степень чувствительности у разных видов не одинакова, поэтому их можно использовать в качестве живых индикаторов чистоты окружающей среды. Такой метод был назван лихеноиндикацией (от греч. «лихен» — «лишайник»). По составу лишайников с помощью разработанных шкал и формул определяют концентрацию в воздухе различных загрязняющих веществ.
Методики исследования лишайников.
1. Определение состояния лишайникового покрова деревьев;
3. Визуальная оценка покрытия;
Изучение видового разнообразия лишайников в селе Аношкино.
На территории села было обнаружено 4 вида лишайников: Кладонии, Гипогимния вздутая, Пармелия бороздчатая, Стенная золотянка.
На фотографии фиксировали площадь, занятую лишайниками на коре дерева. Представители семейства Кладониевых встретились мне только на краю села и то только в одном месте –в 15 метрах от реки, на сырой почве. Тело их образовано двумя типами слоевищ: первым появляется чешуйчатое горизонтальное тело светло-зеленого цвета, затем по краям этих чешуек появляются вертикальные выросты разнообразной формы.
Гипогимния вздутая и пармёлия бороздчатая. Они встречаются очень часто. Веточки гипогимнии действительно выглядят вздутыми. У пармелии они плоские, с бороздками и немного похожи на смятую серую бумагу.
Чаще всего встречаются лишайники на тополе и ясене, так как их кора не гладкая и поселяться на них очень удобно. Так же в разломах коры скапливается влага, там и поселяются лишайники.
На фотографии фиксировал площадь, занятую лишайниками на коре дерева.
— Собирал лишайники в заранее приготовленные конверты.
— Перед закладкой образца в конверт, написать дату, время, место, погоду
— Не следует собирать их в сухом виде, лучше их смочить водой
— Собирать лишайники лучше всего с субстратом — куском коры, древесины, горной породы, на котором, они растут.
— Нередко в дерновинке лишайников можно встретить два и более видов. Для определения надо брать индикаторный вид.
— При наличии плодоношений брали слоевище с апотециями, что часто позволяет более быстро и более точно определить лишайник. Выбранное растение нужно отделить пинцетом от дерновинки и размочить в воде, т. к. зачастую только при этом условии оно приобретает естественные формы и цвет. Необходимо помнить, что плодоносящие растения часто не относится к виду, преобладающему на дерновинке, поэтому нельзя без проверки распространять определение, сделанное по растению с плодоношением, на всю дерновинку.
Вред от лишайников:
—Появление лишайников связано с неблагоприятными для деревьев факторами:
—с сильными морозами (происходит растрескивание коры и подмерзание древесины),
—с недостаточным уходом (загущение кроны усложняет её проветривание) и другими факторами, ведущими к ухудшению условий роста деревьев. В результате деревья ослабляются, снижается их сопротивление возбудителям болезней и заселению лишайниками.
Таким образом, в результате проведенных исследований в черте села установлено, что самый чистый воздух по определению с помощью лишайниковв районе удалённой от трасы. А самой грязной воздушной средой обладает центральная часть села, где проходит трасса Давыдовка — Нововоронеж. Выявлено, что большая часть лишайников обитает на деревьях. На территории села обнаружено 4 вида лишайников, которые хорошо произрастаю, так как воздух не содержит вредных примесей. Чем ближе расположены деревья к проезжей части, тем меньше на них встречается лишайников, если они и есть, то слоевище их больное.
Атмосферные загрязнители и их влияние на эпифитные лишайники урбанизированной среды
Рубрика: Технологии рационального природопользования
Дата публикации: 08.08.2016
Статья просмотрена: 1638 раз
Библиографическое описание:
Сатуева, Л. Л. Атмосферные загрязнители и их влияние на эпифитные лишайники урбанизированной среды / Л. Л. Сатуева. — Текст : непосредственный // Биоэкономика и экобиополитика. — 2016. — № 1 (2). — С. 222-245. — URL: https://moluch.ru/th/7/archive/26/1201/ (дата обращения: 27.10.2021).
Один из специфических методов мониторинга загрязнения окружающей среды — биоиндикация, определение степени загрязнения геофизических сред с помощью живых организмов, биоиндикаторов. Живые индикаторы не должны быть слишком чувствительными и слишком устойчивыми к загрязнению. Необходимо, чтобы у них был достаточно продолжительный жизненный цикл. Важно, чтобы такие организмы были широко распространены по планете, причем каждый вид должен быть приурочен к определенному местообитанию. Лишайники вполне отвечают всем этим требованиям. Они реагируют на загрязнение иначе, чем высшие растения. Долговременное воздействие низких концентраций загрязняющих веществ вызывает у лишайников такие повреждения, которые не исчезают вплоть до гибели их слоевищ. Это, видимо, связано с тем, что лишайники возобновляют свои клетки очень медленно, в то время как у высших растений поврежденные ткани заменяются новыми достаточно быстро. Биоиндикация имеет ряд преимуществ перед инструментальными методами. Она отличается высокой эффективностью, не требует больших затрат и дает возможность характеризовать состояние среды за длительный промежуток времени.
В наземных экосистемах для биоиндикации часто используют данные исследования лихенофлоры, так как лишайники являются весьма чувствительными индикаторами практически любого загрязнения воздушной среды. Процедура определения качества воздуха с помощью лишайников носит название лихеноиндикации.
Основные причины, обусловливающие малую устойчивость лишайников и их группировок к атмосферному загрязнению следующие:
Лишайники способны долгое время пребывать в сухом, почти обезвоженном состоянии, когда их влажность составляет от 2 до 10 % сухой массы, но нуждаются хотя бы в периодическом увлажнении, так как процесс фотосинтеза и дыхания идет лишь во влажных слоевищах. При этом они не погибают, а лишь приостанавливают все жизненные процессы до первого увлажнения. Погрузившись в такой «анабиоз», лишайники могут выдерживать сильные солнечные облучения, сильное нагревание и охлаждение.
В связи с тем, что лишайники поглощают воду всей поверхностью тела в основном из атмосферных осадков и отчасти из водяных паров, влажность слоевищ непосредственно и зависит от влажности окружающей среды. Таким образом, поступление воды в лишайники происходит, в отличие от высших растений, по физическим, а не по физиологическим законам. Недаром слоевище лишайников часто сравнивают с фильтровальной бумагой.
Индикация уровня и динамики загрязнения атмосферного воздуха с помощью эпифитных лишайников — один из многочисленных видов биоиндикации. Эпифитные лишайники предпочитают старые деревья, причем для них имеет значение поверхность коры. На крупнобугристой коре старых деревьев обычно селятся кустистые виды, реже встречаются листоватые и накипные. На слабоморщинистой коре молодых деревьев растут листоватые и накипные виды, а на гладкой коре поселяются в основном накипные лишайники. На частоту встречаемости лишайников влияет и кислотность субстанции. На коре, имеющей нейтральную реакцию, лишайники чувствуют себя лучше, чем на кислом субстрате. Этим объясняется различный состав лихенофлоры, на разных деревьях [4, 5].
Лихеноиндикационные исследования имеют как свои плюсы, так и минусы. К несомненным достоинствам нужно отнести низкие материальные затраты на их реализацию, оперативность, способность охватить значительные по площади территории, возможность получения достоверного интегрированного показателя степени нарушенности растительного компонента конкретно геосистемы под влиянием определенных негативных факторов, сопряженных во времени и локализованных в пространстве, лишайники очень медленно растут и долго живут, за ними легко ухаживать и их просто пересаживать, у лишайников нет сосудистой системы, виды лишайников варьируют к SO2 от очень чувствительных до невосприимчивых, лишайники более чувствительны к низким концентрациям SO2, чем высшие растения, отмечена хорошая корреляция между распространением лишайников и концентрацией SO2 в воздухе [2].
К недостаткам следует отнести слабую способность к регенерации, ответная реакция лишайников на воздействие высоких концентраций SO2 замедленная, подсчет и определение видов лишайников достаточно трудоемки, а также необходимость учета мультивариантности действия всех известных факторов среды в комплексе с антропогенным влиянием на лишайниковый компонент биогеоценозов (это справедливо в отношении всех без исключения живых объектов, а также естественных, смешанных и искусственных экосистем вообще) и невозможностью дать абсолютные значения концентрации поллютантов в воздухе в отличие от физико-химических методов.
Среди множества методов оценки состояния атмосферного воздуха определенное место приобрела индикация по состоянию лишайников. Такой метод достаточно прост и удобен для индикации атмосферного загрязнения. В ходе исследовательской работы было выбрано три участка в городе Грозный, где проводилась индикация на уровне видов.
В данном случае индикатом является воздушная среда в сравнении территории городской черты и лесного массива. А индикатором были выбраны древесные растения, подвергшиеся осмотру, такие как: тополь черный (Pópulus nígra), тополь серебристый (Pópulus álba), клён ясенели́стный (Acer negúndo), акация серебристая (Acacia dealbata Link), ясень обыкновенный (Fráxinus excélsior).
Предметом исследования стала индикация с помощью лишайников. Выбраны были эпифитные лишайники, т. е. лишайники, растущие на коре деревьев. Первый участок – это территория третьего корпуса ЧГУ. Здесь были рассмотрены древесные насаждения внутреннего двора и ботанического сада.
Всего на первом участке было изучено 24 древесных насаждений из которых лишь на 3 были обнаружены лишайники, что составляет 12,5 %. Это говорит о том, что качество атмосферного воздуха на данном участке низкое, но присутствие лишайников указывает на то, что степень загрязненности не самая высокая [6, 11].
Участком № 2 была выбрана ул. Маяковского, которая ведет к центральной части города и является перегруженной потоком автомобильного транспорта. В процентном соотношении здесь прослеживается следующая последовательность: Акация серебристая (Acacia dealbata Link), Тополь черный (Pópulus nígra), Тополь серебристый (Pópulus álba), Ясень обыкновенный (Fráxinus excélsior) и Клён ясенели́стный, или (Acer negúndo). При тщательном осмотре лишь на 1 из 26 рассмотренных деревьев были обнаружены лишайники, что свидетельствует о повышенном индексе загрязнения воздуха [8, 13].
Для сравнения, третий участок необходимо было выбрать максимально чистую и незагрязненную зону. Таким участком выбран Старосунженский лесной массив.
Лишайники на стволах деревьев вдоль дороги по ул. Маяковской встречаются очень редко и находятся в более угнетенном состоянии, чем лишайники на территории двора третьего корпуса ЧГУ. Частота встречаемости и относительная численность лишайника — пармелии и ксантории на территории двора третьего корпуса университета значительно выше, чем по ул. Маяковского.
Воздушная атмосфера г. Грозный в районе ул. бульвара Дудаева (3 корпус ЧГУ) и ул. Маяковской чаще всего загрязняется выбросами предприятий жилищно-коммунального хозяйства и автотранспорта, в которых содержатся такие вредные соединения как оксиды углерода, серы, азота, сажа, бензопирен, альдегиды и другие вещества, которые попадая в воздух, плохо влияют на все живые организмы. Таким образом мы пришли к выводу, что на участке № 1 общее количество лишайников составило 12 %, на участке № 2–3,8 % и на участке № 3–100 %.
Максимальное количество лишайников было отмечено на участке № 3-это Старосунженский лесной массив, по статистическим параметрам лихеноиндикации атмосферный воздух в этом районе наименее загрязнен и является самым чистым. Восемь процентов от всех изученных видов древесной растительности пришлось на участок № 1 – это территория третьего корпуса Чеченского госуниверситета. Здесь показания лихеноиндикации свидетельствуют, что загрязненность атмосферного воздуха не является критическим в отличие от участка № 2 по ул. Маяковского, где степень загрязненности воздуха в сравнении с предыдущими участками максимальная [10, 12].
Из-за большого потока автотранспорта по ул. Маяковского в воздушной среде образуется большое количество окиси углерода, окислов азота, углеводородов, двуокиси серы, твердых частиц и бензпирена, к которым очень чувствительны лишайники. Поэтому большое содержание вредных веществ в атмосферном воздухе обуславливает отсутствие лишайников на древесных насаждениях вдоль по ул. Маяковского [3, 9].
Результаты проведенного исследования показали, что из эпифитных лишайников, на стволах деревьев г. Грозный были обнаружены листоватые и накипные лишайники. Из разновидностей листоватых были представлены пармелия и ксантория, а из накипных –леканора. Лишайники на стволах деревьев в лесной зоне обладают явным преимуществом как в количественном отношении так и в качественном.
По результатам собственных наблюдений можно сделать вывод и оценить чистоту атмосферного воздуха в городе. Чем больше антропогенная нагрузка на территорию, тем скуднее лишайниковая флора и более загрязнен воздух.
Похожие статьи
Определение качества воздуха в д. Ирсаево Мишкинского района.
Оценить состояние воздуха можно при помощи метода лихеноиндикации, так как лишайники чувствительны к загрязнению атмосферного воздуха.
Шкала качества воздуха по проективному покрытию лишайниками стволов деревьев.
«Зелёные контролёры» загрязнения воздуха | Статья в журнале.
Загрязнители проникают в слоевища лишайников из атмосферы вместе с осадками и пылью, более того, осадки насыщаются загрязняющими веществами, проходя через кроны деревьев и стекая по стволам и ветвям.
Лишайники – индикаторы чистоты воздуха
Лишайники очень чувствительны к загрязнению атмосферного воздуха. По наличию лишайников, их многообразию и обилию можно судить о чистоте воздуха. Этот метод называется биоиндикация, или лихеноиндикация.
Метод биоиндикации загрязнения окружающей среды на примере.
древесный ствол, рекреационная зона, высота, лишайник, окружающая среда, изучение лишайников, закономерность распределения лишайников, Дерево, вид лишайников, близость почвы.
Эпифитные лишайники родов Usnea, Evernia и Lobaria, как.
Атмосферные загрязнители и их влияние на эпифитные. На частоту встречаемости лишайников влияет и кислотность субстанции. При тщательном осмотре лишь на 1 из 26 рассмотренных деревьев были обнаружены лишайники.
Некоторые предложения по озеленению учреждений.
Сатуева Л. Л. Оценка состояния атмосферного воздуха селитебных территорий при помощи лишайников.
Убаева Р. Ш., Сатуева Л. Л., Гакаев Р. А. Биоиндикационные методы исследования состояния атмосферного воздуха г. Грозного.
Некоторые подходы к оценке состояния атмосферного воздуха.
Общий объем выбросов в атмосферный воздух загрязняющих веществ от стационарных источников составил 132,643 тыс. тонн. Наибольший вклад в загрязнение воздушной среды вносят оксид азота и углерода [6, 13].
Состояние флоры и сосудистых растений в зависимости от.
4. Данные таблицы 3 показывают, что среднее проективное покрытие лишайниками стволов деревьев данной пробной площадки равно 53,7 %. Атмосферный воздух чистый. Видовое разнообразие водных моллюсков Гомельского района.
Влияние нефтяного загрязнения почв на формирование.
Атмосферные загрязнители и их влияние на эпифитные. Они реагируют на загрязнение иначе, чем высшие растения. отсутствие защитных покровов и связанное с этим беспрепятственное поглощение газов слоевищами лишайников.