Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Свидетельство о публикации

Автоматическая выдача свидетельства о публикации в официальном СМИ сразу после добавления материала на сайт - Бесплатно

Добавить свой материал

За каждый опубликованный материал Вы получите бесплатное свидетельство о публикации от проекта «Инфоурок»

(Свидетельство о регистрации СМИ: Эл №ФС77-60625 от 20.01.2015)

Инфоурок / Другое / Другие методич. материалы / Исследовательская работа Изучение экологического состояния почв д. Максим Горький по частотам встречаемости фенов белого кле
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 28 июня.

Подать заявку на курс
  • Другое

Исследовательская работа Изучение экологического состояния почв д. Максим Горький по частотам встречаемости фенов белого кле

библиотека
материалов

МОБУ ДОД ДДТ с. Архангельское





Конкурс " Молодежь Башкортостана исследует окружающую среду"

Исследовательская работа.

Номинация: Охрана окружающей среды.

Тема: Изучение экологического состояния почв д. Максим Горький по частотам встречаемости фенов белого клевера.







Выполнила: ученица 8 класса

МОБУ СОШ д. М. Горький

Хайсарова Арина

Руководитель: учитель биологии и химии МОБУ СОШ д. М. Горький Архангельского района Республики Башкортостан.

Стрельцова Ольга Алексеевна.







с. Архангельское

2013 г.





  1. Введение

1.1Биоиндикация.

1.2. Цель и задачи исследования

1.3 Краткий литературный обзор.

1.4..Ботаническая характеристика клевера ползучего (Trifolium repens)

II. Методика исследования.

III. Результаты исследования.

IV. Вывод.

V. Литература.

VI. Приложение.



I.Введение .

1.1. Биоиндикация.

В настоящее время антропогенные нагрузки на окружающую среду возрастают с каждым годом и вопросы , связанные с оценкой состояния окружающей среды становятся актуальными не только для промышленно развитых районов, но и для сельской местности. Возросшее количество автотранспорта, близость несанкционированных свалок, бесконтрольный выпас скота ухудшают экологическое состояние некогда чистых территорий. Поэтому неслучаен интерес населения к вопросам мониторинга окружающей среды. Оценку качества среды можно провести физико-химическими методами. К сожалению, не всегда есть возможность проводить комплексные научные исследования, требующие больших материальных затрат и специального оборудования. В таких случаях можно использовать методы биоиндикации, биомониторинга, получившие в последнее время широкое признание и распространённость. По современным представлениям биоиндикаторы — организмы, присутствие, количество или особенности развития которых служат показателями естественных процессов, условий или антропогенных изменений среды обитания.[3[

Заслуживает внимание индикаторная роль растений. Наблюдая за растениями, человек еще в глубокой древности усваивал ориентиры в пространстве и времени – растения, верно, служили ему вместо компаса. Некоторые растения довольно точно показывали человеку время суток. Другие растения выполняли функцию барометра и гигрометра, являлись индикаторами пресных и соленых вод. В настоящее время растения – индикаторы используют в своих исследованиях и практической деятельности геологии, гидрологии, землеустроители, почвоведы, климатические экологи, лесоводы, археологи и др. Растения могут служить индикаторами плодородия почв. Растения резко реагируют на изменение внешних условий. В зависимости от характера почвенного покрова наибольшее распространение получают те или иные виды растений. Отрицательные воздействия выхлопных газов автомобилей на некоторых растениях настолько отчетливо, что их с успехом можно использовать для обнаружения опасной для людей концентрации этих газов. Засыхание концов листьев, изменение окраски, появление белых пятен на листовых пластинах, замедление роста растений свидетельствует на присутствие в окружающей среде опаснейших загрязнителей[6]

Наша деревня Максим Горький расположена в одном из живописных уголков Архангельского района, считающимся экологически чистым. Для нашей местности очень актуальной является проблема стихийных свалок, низкий уровень экологической культуры населения приводит к тому, красивейшие уголки деревни и близлежащих территорий загрязнены бытовым мусором, кроме того и строительные работы не лучшим образом влияют на состояние почвы.

1.2. Цель исследования: Определить состояние почв д. М. Горький по частотам встречаемости фенов белого клевера.

Задачи исследования:

  1. Освоить метод биоиндикации. по методике Ашихминой Т. Я.

  2. Определить наиболее загрязненные места деревни и провести исследование.

  3. Провести сравнительный анализ степени загрязненности изучаемых территорий по величине ИСФ.

Актуальность данного исследования заключается в том, что впервые исследуется экологическое состояние почв в нашем населенном пункте, а значимость своей работы я вижу в доступности быстрой оценки состояния почв на исследуемой территории и возможности корректирования степени хозяйственного воздействия.



1.3. Обзор литературы.

Биоиндикаторы позволяют быстро определять скорость происходящих изменений и делать выводы о степени опасности для человека. О возможности использования живых организмов в качестве показателей определенных природных условий писали еще ученые Древнего Рима и Греции. В трудах М.В. Ломоносова и А.Н. Радищева есть упоминания о растениях-указателях особенностей почв, горных пород, подземных вод.[3]

Биологическим индикатором воздействия антропогенных факторов выступает частота встречаемости фенов – четко различимых вариантов какого-либо признака или свойства биологического вида. Под воздействием антропогенных факторов частота встречаемости специфических фенотипов в популяции у разных видов растений увеличивается, и уменьшается при ослаблении действия этих факторов .

Достоинством биоиндикаторов является то, что они характеризуются следующими особенностям:

-реакция на относительно слабые нагрузки вследствие эффекта кумуляции дозы;

-суммирование действия различных антропогенных факторов;

-не требуется регистрация химически и физических параметров, характеризующих состояние окружающей среды;

-возможность оценки и контроля степени воздействия загрязняющих веществ

на живые организмы и человека.[3]

В качестве фенотипического биоиндикатора при исследовании состояния окружающей среды использовали форму седого рисунка на пластинках листьев белого клевера и других его видов. Отмечается , что на экологически напряженной территории под воздействием антропогенных факторов, мутационный процесс и естественный отбор ,приводят к расширению набора фенов, увеличению частоты их встречаемости. Таким образом, частота встречаемости растений с различным рисунком на листьях является биологическим индикатором загрязнения.[7]

В качестве индикатора выбрали именно клевер ползучий по той причине, что данное растение является типичным во флоре местообитаний, связанных с человеком, обитает на одной территории многие годы и имеет высокую численность. Тот факт, что клевер ползучий можно встретить на территориях, подвергшихся значительному хозяйственному воздействию человека, свидетельствует о его высокой пластичности и устойчивости к неблагоприятным факторам среды, по сравнению с луговыми и лесными растениями. Под воздействием антропогенных факторов в популяциях увеличиваются частота встречаемости специфических фенотипов у различных видов растений и животных. Таким образом, частота встречаемости некоторых фенов является биологическим индикатором воздействия антропогенных факторов, в том числе загрязнения.[1]

Одним из рекомендуемых разными авторами объектов для биоиндикационных исследований состояния почв является клевер белый (Шварцман, 1986; Ашихмина, 1999; Пахоменко,2010), но мнению Кончиной Т.А. и Марининой А.В., в качестве тест - объектов могут быть использованы и другие виды рода Клевер, например, клевер гибридный розовый, клевер красный луговой. [5]

Популяции клевера фенотипически отличаются наличием разной формы и размера «седого» пятна на листьях (Приложение2). [7]

Гистологических исследования показали, что «седые пятна» связаны с собой группой палисадных клеток, в которых хлоропласты отсутствуют или содержатся в меньшей концентрации. При этом палисадные клетки в районе пятна уменьшены в размерах, менее вытянуты, пространство между ними оказывается большим, чем в зелёной зоне листа. Сходные пятна встречаются и в других видов клевера, например красного. Это связано с тем, что их возникновение обусловлено различной скоростью роста эпидермальных и палисадных клеток. Последнее подвергаются более сильному действию света, ведущего к разрушению хлорофилла, что приводит к появлению пятен [5]

Частота встречаемости – процентная доля фенов с рисунками – индицирует техногенную нагрузку и говорит о вероятности загрязнения среды на территории обследования. [4]



1.4.Ботаническая характеристика.

Клевер белый характеризуется низким стелящимся кустом, укореняющимися в узлах стеблями, отходящими вверх от них листьями на длинных черешках (от 4 до 60 см) и белыми округлыми головками на длинных цветоножках. Главный стебель у клевера белого укороченный, едва заметный. Листья тройчатые. Листочки по форме и размерам разнообразные. Рисунок на листочках не всегда отчетливый, иногда отсутствует, часто на безрисунчатом листочке имеются коричневые черточки.

Соцветие — округлая многоцветковая головка. Цветонос длинный, обычно превышающий по длине черешок листа и более толстый. Цветки на коротких цветоножках (0,8—1,5 мм). Венчик чаще белый, с розовыми полосками на парусе. Число цветков в головках от 30 до 120. При отцветании цветки буреют и загибаются книзу. Плод — боб, обычно с 2—4 семенами, реже больше. Семена мелкие, округлые, слегка сплюснутые. Вызревшие и нормально убранные семена желтые, при хранении в неблагоприятных условиях — коричневые. Масса 1000 семян 0,6—0,7 г.

Корень стержневой, менее глубокий, чем у клевера красного, сильно ветвящийся. На узлах лежащего стебля образуются дополнительные корни, которые, развиваясь, образуют самостоятельную корневую систему, обеспечивающую существование растений и после отмирания главного корня. В почву корни проникают до 1 м, но основная масса их залегает в верхнем слое (40— 50 см), поэтому клевер белый может расти на почвах с низким стоянием грунтовых вод (40—90 см).

Клевер ползучий образует густой куст. Листья трехлисточковые. Край листа пильчатый. Окраска цветков белая, зеленоватая и розоватая. Клевер белый ползучий цветет с июля по сентябрь[8]



.Методы исследования: метод маршрутирования и методика Ашихминой Т.Я. «Индикация состояния окружающей среды по частотам встречаемости фенов белого клевера»., статистический анализ полученных данных.

Объект исследования: белый клевер Trifoliym repens (клевер ползучий).

Предмет исследования: Изменение рисунка клевера ползучего в зависимости от уровня загрязнения почвы.

Гипотеза исследования: Можно предположить, что самыми загрязненными будут территории , на которых до недавнего времени велось строительство и так называемые рекреационные зоны и обочины дорог. В качестве эталона я выбрала улицу Мичурина.(площадка №4)и площадку №3(спортивная площадка на школьном дворе)

Сроки исследования: Исследование проводилось в сентябре-октябре 2013 года

  1. Методика и материалы исследования

Методика исследования.

  1. Выбрала пять площадок исследования в центре деревни., характеризующиеся различными типами антропогенного воздействия. Выбранные площадки характеризуются различной степенью хозяйственного воздействия.

Площадка №1 представляет одно из красивейших мест в деревни, расположена между двумя ручьями, впадающими в водоемы. Излюбленное место отдыха молодежи.(Приложение5, фото№1 и №2) Антропогенная нагрузка на данную территорию заключается в вытаптывании (в том числе и животными, нередко пасущимися на поляне), в воздействии автомобильного транспорта(молодежь как правило приезжает сюда на автомобиле и мотор остается не выключенным в течение всего времени пребывания),а так же мусор как следствие отдыха, костровища.(Приложение5, фото№3, №4)

Площадка №2-газон около школы.( Приложение5, фото№5) Улица Ленина, на которой расположена школа , является центральной улицей деревни. Мимо школы проезжает весь автотранспорт. следующий. к административным зданиям деревни. За прошедшие несколько лет этот небольшой участок испытал большую антропогенную нагрузку: строительство дороги, реконструкция школы, неоднократная прокладка коммунальных коммуникаций деревни и расположенная вблизи стоянка автотранспорта

Площадка №3-спортивная площадка на школьном дворе. Основная нагрузка заключается в вытаптывании. .(Приложение5, фото№7)

Площадка №4 улица Мичурина. Это улица, на которой я живу. Улица тихая и спокойная. .Автотранспортная нагрузка небольшая, антропогенная нагрузка только в виде пешеходов, проложивших тропинку по широкой , поросшей травой обочине дороги.

Площадка №5. Отрезок улицы Макаренко, по которой я иду в школу. Часть улицы на несколько лет была превращена в строительную площадку: шло строительство одного из корпусов дома инвалидов и ветеранов " Милосердие", строили гараж, прокладывали водопровод, подводили газ.

  1. На каждой площадке производился отбор фенов не чаще, чем через два – три шага, по ходу движения в заданном направлении. На каждой площадке отбирала не менее 100 экземпляров. Если в какой – либо точке площадки обнаруживается два разных фена, то данный результат не учитывается ввиду переплетения куртинок. Определение фенотипа по форме седого рисунка на пластинах листа рис. 1, полученные данные заносятся в таблицу 1 (Приложение №1).

При обнаружении на пробной площадке фенов не указанных на рис. 1, результаты вносятся в графе «новые формы». Отдельно отмечается наличие растений, с какими – либо уникальными фенами(Приложение№1)

3. Статистическая обработка. Произвела расчет частоты встречаемости отдельных фенов Рi, суммарную частоту встречаемости всех форм с рисунком (индекс соотношении фенов ИСФ) в процентах, результаты расчетов вносятся в табл.по форме (Приложение № 2).

4 Результаты фитоиндикации занесла в таблицу табл. 3 (Приложение №3)

5 Сравнительный анализ исследуемых территорий по величине ИСФ (Приложение №4)



III.Результаты исследования.

Результаты, полученные в ходе маршрутирования, занесены в таблицу

Табл.№1

пробной

площадки

Ф 1

Ф 2

Ф 3

Ф 4

Ф 5

Ф 6

Ф 7

Ф 8

Ф 9

Ф 10

Ф 11

Ф 12

Ф 13

Ф 14

Ф 15

Ф 16

1

43

32

3

-1

-

13

-

-

-

-

1-


-


-

-

2

30

24

8

-

-

28

-

-

-

-

-

-


-

-

-

3

64

28

2

-

-

20

-

-

-


-

-




-

4

48

28

5

-

-

19-

-


-

-

-

-




-

5

40

30

6



24













.

Табл.№2

Количество растений на всех исследуемых площадках

Фен1 (без рисунка )

Фен2

Фен 3

Фен 4

Фен 6

Фен 11

225

142

24

1

104

1


Всего было обследовано 515 куртинок белого клевера. На дол ю фена 1 (без седого рисунка ) приходится 43.7%, встречаемость фена 2 -27.6%,фена 3-4.7, фена 6-17.7% фены4 и 11 встретились в единичном экземпляре. На всех исследуемых территориях определили нахождение фена без седого рисунка(225 из 515 обследованных куртинок)..Наименьшая встречаемость фена без седого рисунка на исследуемой площадке №2 (зона отдыха). Данная территория подвержена не только процессу вытаптывания, но и велико воздействие мусора..который зачастую сжигается прямо на месте. На данной площадке преобладает фен2,( Приложение 5, фото№6) на всех другим площадках, характеризующихся высокой степенью загрязнения увеличивается частота встречаемости фена6. Просматривается такая закономерность: территории, имеющие нарушенный верхний слой почвы можно индицировать по встречаемости фенотипа6,а зоны отдыха по встречаемости фена 2

На каждой пробной площадке рассчитывала частоту встречаемости отдельных фенов в % и суммарную частоту (индекс соотношения фенов - ИСФ) в процентах. Полученные результаты представлены в таблице 3.

Табл.3

Процент встречаемости

Фен 1

Фен2

Фен3

Фен4

Фен6

Фен11

ИСФ

Площадка №1

42.5

31.7

3

1

20.8

1

57.4

загрязненная

Площадка №2

15

24

8


17.5


60

загрязненная

Площадка №3

56

24.6

7


20


43.9

чистая

Площадка №4

48

28

5


19


52

загрязненная

Площадка №5

25

30

6


24


60 загрязненная



Среднее значение ИСФ по всем пробным площадкам равно54.7, что соответствует загрязненным территориям. К чистым территориям относится только спортивная площадка на школьном дворе. Все остальные исследуемые участки характеризуются тем , что они в прошлом были строительными площадками, за исключением площадки №1 и №4.Выдвинутая гипотеза подтвердилась не полностью, т.к. площадка №4 так же оказалась загрязненной, хотя транспортная нагрузка на данной площадке невелика.

IV. Выводы:

1.Метод биоиндикации по методике Ашихминой Т. Я. Является простым и доступным и позволяет быстро оценить экологическое состояние исследуемой территории.

2.Исследования подтвердили все выбранные загрязненные территории деревни .Наиболее загрязненные участки населенного пункта- это исследуемые площадки №1,2,4,5.Площадки №2и 5 антропогенно-нарушенные территории ( в недалеком прошлом бывшие строительные площадки).Повышенный уровень загрязнения площадки №4 ,вероятно , можно объяснить способностью почвы накапливать загрязняющие компоненты.

3.По величине ИСФ (60%) наиболее загрязненными территориями являются исследуемые площадки №2и 5(рекреационная зона деревни и отрезок улицы Макаренко) К разряду чистых территорий относится спортивная площадка школьного двора. Величина ИСФ составляет43.9 %.Средний показатель ИСФ по всем исследуемым территория равен 54.7, что соответствует загрязненным территориям. Экологическое состояние почвы было исследовано только в центральной части деревни, в предполагаемо грязных зонах, в дальнейшем с помощью данной методике предполагается исследовать другие участки деревни и прилегающих к ней территорий.

V. Список литературы

1.Алексеев С.В. и др. Практикум по экологии. - М.: АО МДС, 1996

2.Астаева А.Д., Чукаева Н.В. Фенотипическая диагностика сельской местности // Успехи современного естествознания. – 2011. – № 8 – С. 18-19.

3. Биоиндикации загрязнения наземных экосистем / Под. Ред Р. Шуберта.- М.: Мир, 1988.

4.Кузнецов М.А. Полевой практикум по экологии. – М., 1994.

5.Соколова Г.Г., Камалдинова Г. Т. Мофогенетический полиморфизм листьев клевера ползучего

6. Степановский А. С. Экология. М.: ЮНИТИ-ДАНА

7..Школьный экологический мониторинг: учебно-методическое пособие / под ред. Т.Я. Ашихминой. - М.:АГАР, 2000.

8/http://greendeer.ru/products/green-deer-agro/item/klever-polzuchij-belyj-trifolium-repens-l.html





VI.Приложение.

Результаты фенотипической диагностики пробных площадок

Приложение1

Таблица 1 Рабочая таблица учета фенов белого клевера



Фен 1

(без рисунка)

Фен 1

Фен 2

Фен …

«новые»

формы








Рис. 1 Фенотипы белого клевера Приложение 25CBCFF17



















Приложение 3



Расчет частоты встречаемости отдельных фенов Рi

и суммарной частоты встречаемости всех форм

с рисунком (ИСФ)

Pi = 100 Чni /N ИСФ = 100 Ч(n2 + n3 + …)/N

где Pi – частота i - го фена,

ni – количество учтенных растений с i- м рисунком на листовой пластинке (n1 – число растений без «седого рисунка»),

N - общее число учтенных растений

Приложение 4 Характеристика состояния окружающей среды по индексу соотношения фенов (ИСФ)



Показатель ИСФ


Классификация загрязнения среды

(%)

Очень чистые


0 - 30

Чистые


30 – 45

Загрязненные


45 - 70

Очень грязные

70 - 100









Приложение 5

P1010203.JPG

P1010217.JPG

Фото №1 Площадка №1Зона отдыха

Фото №1 Площадка №1.Зона отдыха

P1010207.JPG

P1010215.JPG

Фото№3. Площадка №1.Мусор можно встретить на каждом шагу.

Фото№4.Площадка №1 характеризуется

вытаптыванием и обилием мусора

P1010152.JPG

Фото№5Площадка №2

P1010212.JPG

Фото№6 Куртинка клевера с площадки №1 схорошо выраженным феном 2

P1010166.JPG

Фото№7.Исследуемая площадка №3.ИСФ равен 43.9.




Подайте заявку сейчас на любой интересующий Вас курс переподготовки, чтобы получить диплом со скидкой 50% уже осенью 2017 года.


Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Краткое описание документа:

 В настоящее время антропогенные нагрузки на окружающую среду возрастают с каждым годом и вопросы , связанные с оценкой состояния окружающей среды становятся актуальными  не только для промышленно развитых районов, но и для сельской местности. Возросшее количество автотранспорта, близость несанкционированных свалок, бесконтрольный выпас скота ухудшают экологическое состояние некогда чистых территорий. Поэтому неслучаен интерес населения к вопросам мониторинга окружающей среды. Оценку качества среды можно провести физико-химическими методами. К сожалению, не всегда есть возможность проводить комплексные научные исследования, требующие больших материальных затрат и специального оборудования. В таких случаях можно использовать методы биоиндикации,  биомониторинга, получившие в  последнее время широкое признание и распространённость. По современным представлениям биоиндикаторы — организмы, присутствие, количество или особенности развития которых служат показателями естественных процессов, условий или антропогенных изменений среды обитания

Автор
Дата добавления 24.03.2015
Раздел Другое
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров868
Номер материала 456196
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх