Исследовательская работа «Биоиндикация качества воздушной среды с использованием хвойных деревьев»

Автор: Гончар Наталья Александровна

Организация: ГБОУ ЛНР «Артемовская СШ №8»

Населенный пункт: г.Артемовск

Современные масштабы экологических изменений создают реальную угрозу для жизни людей, что делает крайне актуальной проблему изменения отношения человечества к природе. Загрязнение атмосферного воздуха достигло высокого уровня. С целью выявления уровня загрязненности воздуха, мною был проведен мониторинг качества воздушной среды с использованием хвойных деревьев. Источников антропогенного характера, вызывающих загрязнение атмосферы, а также нарушения экологического равновесия в биосфере - множество. Однако, самым значительным из них является автотранспорт. Хвойные деревья чувствительны к кислотным дождям, газовому загрязнению атмосферы, тяжелым металлам. При воздействии больших доз загрязнителей уменьшаются размеры хвоинок, уменьшается их форма, появляются обесцвеченные или бурые пятна, кончики усыхают.

Цель исследования:

Оценка качества воздуха по состоянию хвои и шишек: ели обыкновенной или европейской (Picea abies(L.)

Задачи:

1. Исследование способов биоиндикации загрязнений атмосферы при помощи хвойных растений.

2. Определение состояния хвои и шишек семейства сосновых: ели обыкновенной или европейской в г. Артемовск.

3. Оценка степени повреждения хвои (некрозов и усыхания) от загрязнения воздуха в районах развития хвойных деревьев.

4. Определение качества воздушной среды г.Артемовск.

Предмет исследования – хвойные деревья, которые растут в разных частях города.

Объект исследования- хвоя и генеративные органы (шишки) ели.

Место и время проведения экологического мониторинга: г.Артёмовск, ул. Рындина (1 участок) и ул. 9 Мая (2 участок) и ноябрь-март 2022.

Методы:

• морфологический;
• биоиндикация;
• статистический;
• анализ.

Изучая биоиндикацию загрязнения воздуха, мною были исследованы морфологические особенности хвоинок елей на наличие пятен и усыханий. Мною было собрано 100 экземпляров исследуемого материала. В результате мною были получены следующие результаты:

Морфологические исследования хвои ели

Экспресс-оценка состояния воздуха

С целью определения продолжительности жизни хвои на каждом участке были осмотрены несколько деревьев ели. На 1 участке (по ул.Рындина) растут 10 елей. Определим продолжительность жизни хвоинок как индикатора загрязнения окружающей среды по формуле Q = = 2,3.

На 2 участке (по ул. 9 мая) растут 5 елей. Определим продолжительность жизни хвоинок как индикатора загрязнения окружающей среды: Q = = 2,8

Индекс продолжительности жизни хвои

Пользуясь экспресс оценкой продолжительности жизни хвоинки (чем выше индекс Q, тем больше продолжительность жизни хвои сосны и ели), определила, что чище воздух на 2 участке (по ул. 9 Мая), отдаленном от трассы М-О4.

Выводы:

• Хвойные растения в связи с их анатомическими и физиологическими особенностями особенно страдают от воздействия техногенных загрязнителей. Поэтому хвойные деревья служат индикаторами разных типов загрязняющих веществ и используются в биоэкологических исследованиях. Использование хвойных деревьев позволяет проводить биоиндикацию на разных по площади территориях и получать информацию о состоянии окружающей среды в городских экосистемах разного ранга и характера. Особая биоиндикационная ценность хвойных растений заключается в том, что они могут служить индикаторами в течение года.
• Исследуя состояние елей на территории г. Артёмовска, по исследуемому участку №1(по ул. Рындина), я обнаружила, что у елей, растущих вблизи автодороги, больше половины хвои повреждено. Ель очень чувствительна к ядовитым газам, которые выбрасывают автомобили. Выхлопной газ с вредными веществами, проникая внутрь через устьица, вызывает отравление живых тканей. В результате хвоя повреждается и усыхает. Большинство хвои, собранной с ветвей деревьев с участка вдоль дороги, с небольшим числом черных и желтых пятен. На некоторых были обнаружены скопления тли.
• Исследуя состояние ели на территории г. Артёмовска (по ул. 9 Мая), по исследуемому участку № 2, я обнаружила, что хвоинки, собранные с ветвей ели, мало повреждены, они ярко зеленые, чистые, пятен мало, усохших участков у них практически нет.
• Мною полученные результаты исследования подтвердили, что состояние хвои зависит от условий роста, чем дальше от источника загрязнения, тем чище воздух и состояние хвои, в ней лучше происходят процессы фотосинтеза и дыхания, обмен веществ. Хвойные деревья интенсивно растут и развиваются в более экологически чистых районах города.