Биоиндикация загрязнений воздуха по состоянию сосны

   Алтайский государственный  технический Университет им. И.И. Ползунова

Министерство  образования и  науки Российской Федерации

 
 
 

   Отчет 
 

     Биоиндикация загрязнений воздуха по состоянию сосны 
 
 
 
 
 

                                                       Выполняли студенты первого

                                                          курса факультета ФПП   группы ТХПЗ-62                                                                                   Дедова Н. и Вершинина В.    
 

                                     Проверила   Киселева Е.Г.

 
 
 

Барнаул 2007

                                                          Введение  

Среди растений есть виды чувствительные к  загрязнению среды и есть более  выносливые (рисунок 1)

                                                                
 
 

   

                                                               Рисунок 1 - Чувствительность различных деревьев и кустарников к диоксиду серы 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

        
 
 
 

   Негазоустойчивые: ель, сосна, пихта, кедр, можжевельник, клен остролистный, береза, тополь бальзамический, сирень обыкновенная, черемуха обыкновенная.

   Пыль, оседающая на листья, действует как  экран, снижающий доступ света и  усиливающий поглощение тепловой радиации. Кроме того, возможна закупорка листьев пылевыми частицами. Загрязнение почвы и вод нефтепродуктами вызывает разные этапы повреждения растений - от отсутствия завязывания семян и отмирания отдельных органов до полной гибели.

   Вещества - токсиканты² абсорбируются на клеточных оболочках растений, проникают внутрь клеток, нарушают обмен веществ. В результате резко снижается фотосинтез, усиливается дыхание. Обычно признаки поражения растений токсикантами выражаются в некрозе³ края листа, побурении листьев и хвои, появлении уродств, отмирании.

   Для условий лесной полосы России наиболее чувствительны к загрязнению  воздуха сосновые леса. Это обусловливает  выбор сосны как важнейшего индикатора антропогенного влияния, принимаемого в настоящее время за «эталон  биодиагностики».

Цель: Определение состояния окружающей среды по состоянию хвои, шишек и приросту у сосны. 
 

2

Материалы для работы: Планшеты, карандаши, линейки, резинки, компасы, измерительные или простые лупы с увеличением в 4-10 раз, тетрадь, миллиметровая бумага хвоя и шишки сосны. 
 

Ход выполнения задания 

1. Определение состояния хвои сосны обыкновенной для оценки загрязненности атмосферы 

     
 

      
 
 
 
 
 
 

   3

   Степень вытоптанности местности:

1-ый участок–  вытаптывания нет;

2-ой участок–  осталось немного травы вокруг деревьев.

3-ий участок– вытоптаны тропы; 

Рисунок 2 - Различные варианты состояния хвои сосны 

   

 
 

Классы  повреждения хвои: 1 - хвоинки без пятен; 2 - хвоинки с небольшим числом мелких пятен; 3 - хвоинки с большим числом черных и желтых пятен, некоторые из них крупные- во всю ширину хвоинки.

Классы  усыхания хвои: 1 - нет сухих участков; 2 - усох кончик 2-5 мм:  3 - усохла треть хвоинки; 4- вся хвоинка жесткая или более половины ее длины - сухая. 
 

На первом участке преобладают хвоинки  с небольшим числом мелких пятен и с усохшим кончиком.

На втором участке хвоинки с большим числом черных и желтых пятен, некоторые из них крупные- во всю ширину хвоинки и в большинстве случаев усохла третья часть хвоинки.

На третьем  участке хвоинки без пятен и как таковых сухих участков не наблюдаеся. 

Рисунок 3 - Схема определения продолжительности жизни хвои сосны 

1-ый–2,5

2-ой–1

3-ий–3  
                                                                   
 

4 

Таблица 6. 1 - Определение состояния хвои сосны обыкновенной для оценки загрязненности атмосферы (измеряемые показатели - количество хвоинок) 
 

 
 

      Второй  этап исследований: Определение состояния генеративных органов сосны обыкновенной (обследование шишек сосны)

   Под действием загрязнителей происходит подавление репродуктивной деятельности сосны. Число шишек на дереве снижается, уменьшается число нормально  развитых семян в шишках, заметно  изменяются размеры женских шишек (до 15 — 20%).

Таблица 6.2 - Определение состояния генеративных органов сосны обыкновенной (измеряемые показатели — размеры шишек сосны) 

 
 

   Третий  этап исследований: Определение загрязненности атмосферы по состоянию прироста деревьев последних лет 

   Биондикатором загрязненности атмосферы может  служить ежегодный прирост деревьев по высоте, который на загрязненных участках может быть на 20 - 60% ниже, чем на контрольных. 
 

   5 

Таблица 3 - Определение по продолжительности жизни хвои как оценки загрязненности атмосферы (измеряемый показатель — количество деревьев) 

 

   По  данным таблицы мы рассчитали индекс продолжительности жизни хвои Q сосны по формуле:

   Q =1.7

   где B₁, В₂, В₃ — количество осмотренных деревьев с данной продолжительностью жизни хвои. 

   Q1=1.6 – средняя продолжительность жизни на участке 1

   Q2=1.3 – средняя продолжительность жизни на участке 2

   Q3=1.9 – средняя продолжительность жизни на участке 3 

   Чем выше индекс Q, тем больше продолжительность  жизни хвои сосны, а значит — и  чище воздух.

   Из  подсчитанных результатов можно  сделать вывод что самый экологический  чистый участок это третий. На нем продолжительность жизни хвои сосны возрастает по сравнению с другими ключевыми участками, а следовательно и чище атмосферный воздух. Самый загрязненный участок это второй. 
 
 
 

   6