Тезисы исследовательской факультативной работы: "Влияние загрязнения на изменение биометрических показателей ели колючей в различных районах города Йошкар-Олы"

«Влияние загрязнения на изменение биометрических показателей ели колючей в различных районах города Йошкар-Олы»

С.В. Крылова  учитель географии школы №19

В настоящее время на состояние атмосферы огромное влияние оказывают различные виды загрязнения.

Наиболее существенным фактором нейтрализации газообразных токсикантов является растительность, особенно древесно-кустарниковые насаждения и естественные лесные массивы. Поэтому для биологической характеристики воздушной среды часто используется оценка состояния древесных растений по степени их газоустойчивости к промышленным выбросам.

Растения не обладают сформировавшейся в ходе эволюции системой адаптации к вредным газам. Газы и взвеси достаточно легко проникают в ткани, органы растений через устьица, приобретая возможность влиять на обмен веществ клеток, вступая в химические взаимодействия на уровне клеточных мембран и клеточных стенок. Пыль, оседая на поверхности растения, закупоривает устьица, что ведет к ухудшению газообмена, нарушению водного режима, а также затрудняет поглощение света. 

В качестве объекта исследования в данной работе использовалась ель голубая, или колючая (Picea pungens Engelm.) Этот вид, за счет своих декоративных качеств, достаточно давно и успешно используется при озеленении городов, являясь одном из самых востребованных видов в садово-парковой архитектуре. Помимо эстетической ценности, P. pungens  используется, в частности, как вид-биоиндикатор качества среды.

Цель работы - изучение влияния загрязнения на изменение биометрических показателей побегов ели колючей (Picea pungens Engelm.) на территории г. Йошкар-Олы.

. Задачи:

1.     Охарактеризовать изменения длины хвоинок ели колючей при возрастании степени техногенной нагрузки.

2.     Исследовать продолжительность жизни хвои ели колючей, произрастающей в разных районах г. Йошкар-Олы.

3.     Изучить влияние загрязнения атмосферного воздуха на длину побегов и плотность хвои P. pungens.

4.     Проанализировать годичную динамику биометрических показателей побегов ели колючей

Исследования проводились в течение 2013-2014 г.г. в пяти различных районах города Йошкар-Олы:

– условно чистый район (контроль) – ботанический сад ПГТУ (МарГТУ);

– слабозагрязнённый район – зеленая зона у театра  им. Э. Сапаева.

– слабозагрязнённый район - парк за зданием правительства РМЭ

– умеренно загрязненный район – район вокзала по ул. Советская.

– умеренно загрязненный район – выезд Казанского тракта, АЗС№ 216 ООО «Татнефть».

Для проведения морфометрического анализа мы брали пять деревьев в каждом районе, на уровне поднятой руки с каждого дерева срезали десять веточек на побегах прошлого года в средней части кроны. На этих ветвях измеряли линейный прирост побегов, число почек на побеге, измеряли длину хвои, плотность хвои на побеге, продолжительность жизни хвоинок. Измерения проводили с помощью линейки .

Длину десяти хвоинок, расположенных одна за другой, измеряли на побеге прошлого года, в мм.

Плотность хвои определяли на побеге прошлого года. Для этого отмеряли 10 см побега и подсчитывали число хвоинок. Если побег был меньше 10 см, подсчет велся по имеющийся длине и переводился на 10 см.

Продолжительность жизни хвои устанавливали путем подсчета побегов с хвоей по мутовкам.

Изучение побегов включало измерение длины прироста каждого года (в см), двигаясь от последнего по междоузлиям от года к году.

Число почек подсчитывалось на побеге текущего года.

Взятие проб осуществлялось два раза – в сентябре 2013 и 2014 года.

Сбор материала производился в пяти районах  г. Йошкар-Олы. Деревья произрастали в одинаковых условиях освещенности и влажности.

Общий объем выборки составил 1592 замера.

Полученные данные обрабатывались с помощью программы STATISTICA 5.6. Были вычислены следующие статистики: среднее арифметическое, ошибка среднего арифметического, дисперсия. Часть расчетов проводилась методом дисперсионного анализа с использованием Шеффе–теста. Для этого использовалась программа “STATISTIKA–ANOVA/MANOVA”. Достоверность различий обсуждалась при 5% уровне значимости.

ВЫВОДЫ

1.     Длина хвоинок ели колючей уменьшается при возрастании степени техногенной нагрузки.

2.     Продолжительность жизни хвои ели колючей, произрастающей в разных районах г. Йошкар-Олы, варьирует от 3 лет у деревьев, растущих в районе железнодорожного вокзала, до 7 лет, в Ботаническом саду ПГТУ

3.     С ростом техногенной нагрузки увеличивается плотность хвои. Увеличение плотности хвои происходит за счет уменьшения расстояния между хвоинками.Проведенный анализ показал обратную зависимость между количеством хвоинок на единицу побега и длиной годичного прироста.

4.     По всем исследуемым показателям статистически значимой разницы между 2013 и 2014 годами не обнаружено.

Краткое описание документа:

Тезисно изложены цели, задачи, этапы проведения и результаты исследовательской деятельности, осуществляемой в рамках факультатива. Данная работа - пример того, как в условиях городской среды в зимний период можно проводить исследования с объекатами в "полевых условиях", собирать материал вне лаборатории и получать достоверные данные основываясь на значительной выборке.