Исследовательский проект "Лишайники - биологические индикаторы загрязнения атмосферного воздуха в городской среде" (10 класс)

• 1 слайд

  Лишайники
  – биологические индикаторы загрязнения атмосферного воздуха
  в городской среде
  
  

• 2 слайд

  Гипотеза
  Лишайники являются биологическими индикаторами загрязнения атмосферного воздуха.
  Предполагаем, что если на пришкольной территории не обнаружим лишайники, то воздух в микрорайоне содержит загрязнители
  
  Цель: Первичный анализ состояния атмосферного воздуха по признаку наличия лишайников
  Задачи:
  - выяснение роли лишайников как биологических индикаторов
  - обнаружение лишайников на пришкольной территории
  - первичный анализ уровня загрязнения атмосферного воздуха в микрорайоне
  

• 3 слайд

  Метод лихеноиндикации
  Общий принцип методики - визуальное определение состояния биоиндикаторов атмосферного воздуха
  

• 4 слайд

  Особенности лишайников как биоиндикаторов
  Лиша́йники — это симбиотические ассоциации грибов и одноклеточных водорослей
  У лишайников отсутствует непроницаемая кутикула, благодаря чему обмен газов происходит свободно через всю поверхность
  Двуокись серы (SO2) самый вредный компонент загрязненного воздуха, который оказывает отрицательное влияние
  на лишайники
  

• 5 слайд

• 6 слайд

  Результаты наших наблюдений
  

• 7 слайд

  Выводы
  Лишайники являются биологическими индикаторами. Они чувствительны к состоянию атмосферного воздуха.
  Мы обнаружили лишайники на пришкольной территории и определили их видовую принадлежность: практически на каждом дереве обнаружены накипные лишайники Леканора, обнаружены единичные талломы Ксантории и Пармелии. Это наиболее выносливые лишайники.
  Большая площадь талломов, но бедный видовой состав приводят к выводу, что пришкольная территория расположена в «зоне соревнования», где воздух загрязнён умеренно (количество SO2 колеблется между 0,05–0,2 мг/м3).
  Основной источник загрязнения – городской транспорт.
  Решить проблему загрязнения можно используя качественное топливо и, главное, фильтры в автомобильных системах сжигания топлива.
  

• 8 слайд

  
  
  
  
  
  
  Спасибо за внимание!
  
  Москва 2017
  
  Работу выполнили
  учащиеся 10А класса ГБОУ Школа №.338:
  Соловьёва О.,
  Семенихина М.,
  Ширантаева В.,
  Алиев А.
  Руководитель: Курскова О.Н.
  

Оглавление

1.      Введение ...................................................................................................................2

1.1. Гипотеза ...................................................................................................................2

1.2. Цель ..........................................................................................................................2

1.3. Задачи .......................................................................................................................2

1.4. Актуальность темы .................................................................................................3

1.5. Метод лихеноиндикации ........................................................................................4

2.      Основная часть

2.1. Теоретический раздел ............................................................................................5

2.1.1.      Что такое лишайники? ......................................................................................5

2.1.2.      Причины чувствительности лишайников к атмосферным загрязнениям ...5

2.1.3.      Какие загрязнители влияют на лишайники ....................................................6

2.2. Практический раздел .............................................................................................7

2.2.1.      Наши наблюдения .............................................................................................7

2.2.2.      Выводы ...............................................................................................................8

3.      Источники информации .........................................................................................9

4.      Приложения

4.1. Приложение 1. Зоны лишайников ......................................................................10

4.2. Приложение 2. Названия, внешний вид, жизненные формы лишайников .....11

4.3. Приложение 3. Лишайники на пришкольной территории ...............................12

Введение

Гипотеза

Лишайники являются биологическими индикаторами загрязнения атмосферного воздуха. Предполагаем, что если на пришкольной территории не обнаружим лишайники, то воздух в микрорайоне содержит загрязнители.

Цель: Первичный анализ состояния атмосферного воздуха по признаку наличия лишайников

Задачи:

- выяснение роли лишайников как биологических индикаторов

- обнаружение лишайников на пришкольной территории

- первичный анализ уровня загрязнения атмосферного воздуха в микрорайоне

Актуальность темы

Качество атмосферного воздуха – большая проблема в мегаполисе. Москва – не исключение. На наш взгляд, жителям города может быть полезно уметь определять присутствие загрязнителей в воздухе без специального оборудования и знаний. Эти навыки могут повысить общее качество жизни людей.

Как выяснилось, роль атмосферы в природных процессах очень важна. Чистый воздух необходим для жизни человека, других животных и для растений. Последнее время очень многие говорят о загрязнении воздуха, ведь это отражается, прежде всего, на нашем здоровье. Но как исследовать состояние воздуха? Это очень трудоемкий и требующий сложной техники процесс. В городах для того, чтобы знать, насколько загрязнен воздух, проводят мониторинг воздуха, т.е. его исследование.

Определить чистоту воздуха в зеленых насаждениях, не имея дорогостоящих приборов, можно с помощью метода лихеноиндикации, по видовому составу лишайников. Лишайники являются одним из перспективных объектов биоиндикации. Биоиндикация – это оценка состояния окружающей среды по реакции живых организмов.

 Лишайники растут в очень неблагоприятных для жизни условиях. Вот только переносить загрязнение воздуха большинство лишайников оказались неспособны.

Лишайники на деревьях свидетельствуют о здоровье леса, парка, сквера.

Метод лихеноиндикации

Методика применяется экологами при оценке экологического состояния окружающей среды.

Общий принцип методики - визуальное определение состояния биоиндикаторов атмосферного воздуха, поверхностных вод,  почвы на загрязненных территориях и сравнение полученных данных с данными, полученными на контрольных (фоновых) участках местности.

Основная часть

Теоретический раздел

Что такое лишайники?

Лишайники- широко распространенная группа симбиотических организмов, обычно растущих на камнях или древесных стволах, реже на почве и получающих необходимую им для жизни влагу из атмосферы. Несколько видов обитают на морской литорали (приливо-отливной полосе).

Как правило, грибной мицелий служит для водоросли защитной оболочкой, предохраняющей ее от высыхания и в то же время позволяющей ей беспрепятственно получать необходимые для фотосинтеза воду и углекислый газ.

Сам гриб, не способный синтезировать органические вещества, питается продуктами фотосинтеза водоросли.

По строению тела (таллома, или слоевища) лишайники бывают накипными(корковыми), листоватыми и кустистыми.

Они распространены по всему земному шару: от тропиков до приполярных областей.

Причины чувствительности лишайников к атмосферным загрязнениям.

       У лишайников отсутствует непроницаемая кутикула, благодаря чему обмен газов происходит свободно через всю поверхность. Большинство  токсических газов концентрируются в дождевой воде, а лишайники впитывают воду всем слоевищем, в отличие от цветковых растений, которые поглощают воду преимущественно корнями.

Большинство цветковых растений в наших широтах активны только летом, когда уровень загрязнения сернистым газом намного ниже (вследствие уменьшения сжигания угля в топках- основного источника сернистого газа), в то время как лишайники обладают способностью к росту и при температурах ниже нуля градусов.

Какие загрязнители влияют на лишайники

Лишайники в городах по-разному реагируют на загрязнение воздуха, но имеют ряд общих закономерностей:

1.    Количество видов лишайников, площадь покрытия их на стволах и других субстратах зависят от индустриализации города и силы загрязнения его воздуха (чем выше сила загрязнения, тем ниже площадь покрытия лишайниками разных субстратов).

2.    При повышении степени загрязнённости воздуха первыми исчезают кустистые лишайники, за ними – листоватые и последними – накипные.

В практике использование метода лихеноиндикации в крупных городах принято выделять так называемые «зоны лишайников». Впервые такие зоны начали выделять в Стокгольме, где стали различать три зоны: «зону лишайниковой пустыни» (фабричные районы и центр города с сильным загрязнением воздуха, где почти отсутствуют лишайники), «зону соревнования» (части города со средней загрязненностью воздуха, в ней флора лишайников бедна, виды с пониженной жизнеспособностью) и «нормальную зону» (периферийные районы города, где встречаются многие виды лишайников). Позднее такие зоны были установлены и в других городах. Современная тенденция ведет к тому, «что зона лишайниковых пустынь» в крупных городах разрастается.

Компонентами загрязненного воздуха, которые имеют отрицательное влияние на лишайники, являются: двуокись серы (SO₂), оксиды азота и углерода, соединения фтора и т.д. Двуокись серы среди них самый вредный. Экспериментально установлено, что это вещество при концентрации 0,08–0,1 мг на 1 м³ воздуха начинает вредно воздействовать на лишайники: в хлоропластах водорослевых клеток появляются бурые пятна, начинается деградация хлорофилла, плодовые тела лишайников теряют жизненные свойства. При концентрации 0,5 мг/м³ почти все виды лишайников вымирают. Зная хотя бы 15–20 видов лишайников, человек способен сказать, насколько сильно загрязнён воздух в той или иной части города. 

Например, на этой аллее воздух сильно загрязнён (количество двуокиси серы в воздухе превышает 0,3 мг/м³ («зона лишайниковой пустыни»), в этом парке воздух загрязнён умеренно (количество SO₂ колеблется между 0,05–0,2 мг/м³, это можно установить по произрастанию на стволах некоторых выносливых по отношению к загрязнителям лишайников – ксантории, фисции, анаптихии, леканоры и др.), а здесь воздух довольно чистый (SO₂ менее 0,05 мг/м³), на это указывает произрастание на стволах видов естественной флоры пармелий, алектории и др. (см. Приложение 1, Приложение 2)

Практический раздел

Мы осмотрели стволы деревьев на пришкольном участке.

Наши наблюдения:

1.                  Обнаружили лишайники на стволах деревьев.

2.                  Стволы покрыты лишайниками неравномерно: на деревьях, растущих вдоль забора, выходящего на улицу Мариупольская, со стороны проезжей части лишайники отсутствуют; стволы деревьев в глубине двора покрыты лишайниками равномерно со всех сторон.

3.                  Видовое многообразие бедное. Мы обнаружили Леканору, единичный таллом Ксантории и Пармелии.

4.                  Территория школы находится в «зоне соревнования».

5.                  Главный источник загрязнения атмосферного воздуха в нашем микрорайоне –  транспорт.

Выводы

1.                  Лишайники являются биологическими индикаторами. Они чувствительны к состоянию атмосферного воздуха.

2.                  Мы обнаружили лишайники на пришкольной территории и определили их видовую принадлежность: практически на каждом дереве обнаружены накипные лишайники Леканора, обнаружен единичные талломы Ксантории и Пармелии. Это наиболее выносливые лишайники.

3.                  Большая площадь талломов, но бедный видовой состав приводят к выводу, что пришкольная территория расположена в «зоне соревнования», где воздух загрязнён умеренно (количество SO₂ колеблется между 0,05–0,2 мг/м³).

4.                  Основной источник загрязнения – городской транспорт.

5.                  Решить проблему загрязнения можно используя качественное топливо и, главное, фильтры в автомобильных системах сжигания топлива.

Источники информации

1.                  https://megalektsii.ru/s39902t2.html

2.                  https://sites.google.com/site/kacestvovozduhakotorymmydysim/3-bioindikacia/3-1-lisajniki-indikatory-cistoty-vozduha

3.                  http://mikrobio.balakliets.kharkov.ua/contents-16-2.html

4.                  https://www.info83.ru/priroda-nao/16106-lishainiki-nao

5.                  https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B0%D0%B3%D0%BB%D0%B0%D0%B2%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%86%D0%B0

6.                  Мучник Е.Э. Учебный определитель лишайников Средней России : учебно- методическое пособие / Е.Э. Мучник, И.Д. Инсарова, М.В. Казакова ; Ряз. гос. ун-т им. С.А. Есенина. — Рязань, 2011. — 360 с. ; цв. вкл.

7.                  http://www.rus-nature.ru/03lich/index.htm

Приложение 1. Зоны лишайников

Загрязнитель	Количество в  мг/м3	Зона
SO2	выше 0,3 мг/м3	зона лишайниковой пустыни
	0,05–0,2 мг/м3	зона соревнования
	менее 0,05 мг/м3	нормальная зона

Приложение 2. Названия, внешний вид, жизненные формы лишайников

название	внешний вид	жизненная форма
ксантория		накипной
фисция		накипной
анаптихия		листоватый
леканора		накипной
пармелия		листоватый
алектория		кустистый

Приложение 3. Лишайники на пришкольной территории

	Леканора
	Пармелия
	Ксантория

Краткое описание документа:

Представленный материал выполнен в рамках элективного курса "Индивидуальный проект" в 10-ом классе. Содержит презентацию и документ с полным описанием работы. Документ оформлен с учётом всех требований к оформлению исследовательской работы учащегося. Презентация не дублирует содержание документа, а дополнительно его иллюстрирует.