Меню
Разработки
Разработки  /  Биология  /  Разное  /  8 класс  /  Лишайники, как биоиндикаторы состояния природы (исследовательская работа)

Лишайники, как биоиндикаторы состояния природы (исследовательская работа)

Работа поможет провести оценку загрязнения атмосферного воздуха по индикаторным признакам лишайников.
02.03.2016

Описание разработки

1. Введение.

Одной из проблем настоящего времени является загрязнение атмосферы. Лишайники обладают высокой степенью чувствительности к загрязнению воздуха и являются прекрасным объектом экологических исследований.

Биоиндикационные свойства лишайников.

Организмы-индикаторы должны отвечать строго определенным требованиям: 1) не должны быть слишком чувствительными и слишком устойчивыми к загрязнению; 2) должны быть широко распространенными по земному шару, причем каждый вид должен быть приурочен к определенному местообитанию. Лишайники соответствуют предложенным критериям.

Строение и свойства лишайников.

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).

Лишайники представляют собой симбиотическую ассоциацию фотосинтезирующего организма.

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 кустисты.

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

Хорошо известны такие лишайники, как ягель, или олений мох и виды, свешивающиеся с деревьев наподобие бород и очень похожие внешне на цветковые эпифитные растения.

Есть ли польза от лишайников?

Как и любое животное существо, лишайники играют свою роль в природе.

Они не только способствуют образованию почвы при разрушении скал, но также служат пищей самым разным животным, от северных оленей до улиток и крохотных насекомых.

Человек тоже нашел применение лишайникам.

Вытяжками из лишайников пытались лечить разные болезни и древние греки, и крестьяне в Европе, практиковавшие это еще в xix веке.

И хотя большинство этих снадобий были, скорее всего, бесполезны, в определенных видах лишайников обнаружены ценные антибиотики.

 Другой полезный продукт , традиционно получаемый из лишайников ,- разнообразные красители, алые, пурпурные, синие, коричневые и желтые.

Шотландские ремесленники до сих пор используют лишайниковые красители для своих знаменитых шотландских видов.

Лишайники, как биоиндикаторы состояния природы (исследовательская работа)

Из лишайников добывают и лакмус –краситель для химических тестов на кислотность. Большинство лишайников несъедобны, однако известно , что так называемый исландский мох, который содержит крахмал.

И по сей день идет в пищу бедняков.

Оленьим мхом и гиро-форой тоже можно питаться. Некоторые ученые считают, упоминаемое в Библии манна небесная, накормившая странствовавших в пустыне евреев, была одним из видов лишайников.

Обитающие в пустыне племена в наше время употребляют этот лишайник в пищу.

Видовой состав лишайников и качество воздуха.

Один из методов оценки качества воздуха основан на использовании видового состава лишайников изучаемой территории и установлении отсутствия или присутствия чувствительных видов, поскольку их представили достаточно быстро повреждают или исчезают уже при низких концентрациях некоторых загрязнителей.

Наблюдаемое обеднение видового состава при неизменности прочих экологических условий обычно объясняют загрязнением воздуха.

Загрязнения приводит не только к отмиранию, но и к редукции плодоношения и уменьшению покрытия видов либо же к уменьшению кол-ва молодых талломов.

Оценка качества воздуха по видовому составу лишайников включает: коллекционирование всех встреченных видов и на всех субстратах обследуемой территории; фиксирование наличия симптомов повреждения слоевищ; определение собранных лишайников и составление списка видов ;

Анализ флористического состава в отношении наличия чувствительных видов и особенностей их распространения; сравнение полученных данных с историческим материалом (если он имеется) или с составом флоры территории с чистым воздухом того же региона. (Жизнь растений. Т.2, 1977; Лемеза, 1993; Боголюбов, 2010).

2. Основное содержание.

Тема: «Лишайник, как биоиндикатор состояния природы».

Цель работы:

провести оценку загрязнения атмосферного воздуха по индикаторным признакам лишайников.

Задачи:

1) познакомиться с видовым и морфологическим разнообразием лишайников;

2) определить проективное покрытие лишайников на исследуемой поверхности, подсчитать общее количество видов, количество особей доминирующего вида и оценить уровень загрязнения атмосферного воздуха;

3) провести качественный анализ лишайников и оценить уровень загрязнения атмосферного воздуха по последовательности выпадения индикаторных видов.

Весь материал - в документе.

Содержимое разработки

Министерство образования и науки Красноярского края

Краевое государственное бюджетное образовательное учреждение

дополнительного образования детей

Красноярский краевой детско-юношеский центр

«Центр туризма и краеведения»

Краевой конкурс исследовательских краеведческих работ

«Моё Красноярье»






Исследовательская работа

Номинация: природное наследие

Лишайники, как биоиндикаторы состояния природы




Панькина Ксения Вадимовна

Новосёловский район п.Кома, ул.Школьная, 7

Ерлыкова Виктория Ивановна

Новосёловский район п.Кома, ул.Почтовая, 1

ученицы 8 класса, ДО «Юный эколог»

МБОУ Комская СОШ №4

662434 Новосёловский район, п.Кома,

ул.Школьная,1.

Руководитель Сабурова Елена Николаевна














Красноярск, 2016


Оглавление

1.Введение. 3

2. Основное содержание: 5

III. Исследовательская часть 6

Приложение №1 8

Литература 18





















































1.Введение.

Одной из проблем настоящего времени является загрязнение атмосферы. Лишайники обладают высокой степенью чувствительности к загрязнению воздуха и являются прекрасным объектом экологических исследований.

Биоиндикационные свойства лишайников.

Организмы-индикаторы должны отвечать строго определенным требованиям:1) не должны быть слишком чувствительными и слишком устойчивыми к загрязнению;2) должны быть широко распространенными по земному шару, причем каждый вид должен быть приурочен к определенному местообитанию. Лишайники соответствуют предложенным критериям.

Строение и свойства лишайников.

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). Лишайники представляют собой симбиотическую ассоциацию фотосинтезирующего организма. 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 кустисты.

Они распространены по всему земному шару от тропиков до приполярных областей. Хорошо известны такие лишайники, как ягель, или олений мох и виды, свешивающиеся с деревьев наподобие бород и очень похожие внешне на цветковые эпифитные растения.

Есть ли польза от лишайников?

Как и любое животное существо, лишайники играют свою роль в природе. Они не только способствуют образованию почвы при разрушении скал, но также служат пищей самым разным животным, от северных оленей до улиток и крохотных насекомых. Человек тоже нашел применение лишайникам. Вытяжками из лишайников пытались лечить разные болезни и древние греки, и крестьяне в Европе, практиковавшие это еще в xix веке. И хотя большинство этих снадобий были, скорее всего, бесполезны, в определенных видах лишайников обнаружены ценные антибиотики.

Другой полезный продукт , традиционно получаемый из лишайников ,- разнообразные красители, алые, пурпурные, синие, коричневые и желтые. Шотландские ремесленники до сих пор используют лишайниковые красители для своих знаменитых шотландских видов. Из лишайников добывают и лакмус –краситель для химических тестов на кислотность. Большинство лишайников несъедобны, однако известно , что так называемый исландский мох, который содержит крахмал. И по сей день идет в пищу бедняков. Оленьим мхом и гиро-форой тоже можно питаться. Некоторые ученые считают, упоминаемое в Библии манна небесная, накормившая странствовавших в пустыне евреев, была одним из видов лишайников. Обитающие в пустыне племена в наше время употребляют этот лишайник в пищу.

Видовой состав лишайников и качество воздуха.

Один из методов оценки качества воздуха основан на использовании видового состава лишайников изучаемой территории и установлении отсутствия или присутствия чувствительных видов, поскольку их представили достаточно быстро повреждают или исчезают уже при низких концентрациях некоторых загрязнителей. Наблюдаемое обеднение видового состава при неизменности прочих экологических условий обычно объясняют загрязнением воздуха. Загрязнения приводит не только к отмиранию, но и к редукции плодоношения и уменьшению покрытия видов либо же к уменьшению кол-ва молодых талломов.

Оценка качества воздуха по видовому составу лишайников включает: коллекционирование всех встреченных видов и на всех субстратах обследуемой территории; фиксирование наличия симптомов повреждения слоевищ; определение собранных лишайников и составление списка видов ;

Анализ флористического состава в отношении наличия чувствительных видов и особенностей их распространения; сравнение полученных данных с историческим материалом (если он имеется) или с составом флоры территории с чистым воздухом того же региона. (Жизнь растений. Т.2, 1977; Лемеза, 1993; Боголюбов, 2010).

2. Основное содержание:

Тема: «Лишайник, как биоиндикатор состояния природы».

Цель работы: провести оценку загрязнения атмосферного воздуха по индикаторным признакам лишайников.

Задачи:

1) познакомиться с видовым и морфологическим разнообразием лишайников;

2) определить проективное покрытие лишайников на исследуемой поверхности, подсчитать общее количество видов, количество особей доминирующего вида и оценить уровень загрязнения атмосферного воздуха;

3) провести качественный анализ лишайников и оценить уровень загрязнения атмосферного воздуха по последовательности выпадения индикаторных видов.

4) Исследовать многообразие лишайников в Чёрной Коме, Бескише, Коме.

Актуальность: многие люди считают, что если мы живем на территории сельской местности, то это является более экологически безопасно. Мы решили узнать, так ли это на самом деле? И сравнили видовое разнообразие лишайников на территории д.Бескиш, Ч.Кома и Кома.

Объект: Лес, крыши домов, старые постройки, ограждения, старые камни.

Предмет исследования: Численность и видовое разнообразие лишайников на Комской территории.

Гипотеза: степень загрязнения атмосферного воздуха в Чернокомском бору ниже, чем в Коме.

III. Исследовательская часть



Оборудование: Линейка, дневник наблюдения, лупа, нож.

  1. Мы обозначили точную дату и время поездки в чернокомский бор. Выехали мы в 2 часа дня. Погодные условия были благоприятны, безветренно, солнечно и слегка морозно!

  2. Наметили для обследования два участка леса: рядом с постоянным источником загрязнения (дорога), и на значительном удалении от него.

  3. Мы осмотрели участки леса, собирали образцы лишайников на территории чёрнокомского бора, Комы и Бескиша. Сравнили их по видовому разнообразию и обнаружили, что в Чёрной Коме больше всего было найдено – накипных, листоватых, кустистых лишайников. Но в Коме преобладали накипные виды лишайников. Составили карту-схему участка.

  4. Мы сфотографировали различные виды лишайников, некоторые собрали как образцы.

  5. При помощи лупы, мы сравнили поверхность лишайников одного вида, находящихся на разных участках, но примерно в одинаковых условиях. Мы заметили, что лишайники, приближенные к источнику загрязнения имели угнетенный, серовато-желтый цвет. При этом они очень быстро крошились. А удаленные от источников загрязнения, сохраняли целостность слоевищ и высота кустиков слоевищ лишайников родов пармелия, уснея, алектория была намного больше.


Выводы:

  1. Больше всего лишайников в бору. Это значит, что в сосновом бору воздух не содержит вредных примесей.

  2. В черно-комском бору встечается уснея, алектория и пармелия, в д. Бескиш ксантория и калоплака на шиферных крышах, в п.Кома в основном пармелия

  3. В посёлке Кома небольшое видимое разнообразие лишайников и воздух загрязнён выхлопными газами, дымом от кочегарок, отходами животноводства.

Наша гипотеза подтвердилась, хотя биотический индекс для нашей местности равен 7-9, что означает 5 зону и воздух чистый.



















Приложение №1

Жизнь растений. Т.2, 1977; Лемеза, 1993; Боголюбов, 2010



Перечень некоторых лишайников-индикаторов загрязнения воздуха сернистым газом

1. Гипогимния вздутая ypоgутпiа phуsоdes) — один из обыкновеннейших лишайников, которые растут на коре и ветвях лиственных и хвойных деревьев. Слоевище имеет вид округлых (на коре) или сильно вытянутых в одном направлении (на ветвях) листовидных пепельно-серых розеток, местами плотно сросшихся с субстратом. Нижняя сторона голая, морщинистая, чёрная или коричневато-чёрная, к краям светлеющая. Концы лопастей обыкновенно приподнимаются над талломом и слегка заворачиваются на верхнюю сторону (рис.1).

Рис. 1. Гипогимния вздутая (пармелия вздутая) (по: Боголюбов, 2010)

2. Ксантория (Хапthоrsp.). Ксантория настенная anthоriа раrtinа) распространена на коре лиственных пород (осин, тополей). Часто встречается на обработанной древесине (заборы, крыши, стены). Слоевища имеют вид почти правильных жёлто-оранжевых розеток диаметром больше 3 см. Яркость окраски зависит от освещённости. На солнце слоевище оранжевое, при затенении становится серовато-зелёным (рис.2).

Рис.2 Ксантория настенная, или стенная золотянка (по: Боголюбов, 2010)


З. Уснея (Usnеа sр.). Виды уснеи свешиваются с ветвей деревьев как длинные сероватые, серовато-зелёные или коричневатые пряди, состоящие из тонких ветвящихся нитей и напоминающие бороду (рис.3).

Рис. 3 Уснея, или бородач (по: Боголюбов, 2010)


4. Эверния сливовая (Еvernia prunastri) — «дубовый мох». Один из широко распространённых лишайников, растущих на коре и ветвях различных лиственных деревьев. В отличии от уснеи и других кустистых лишайников слоевищные лопасти эвернии не округлые, а имеют вид дихотомически разветвлённых лент, мягких на ощупь. Сверху они беловато- или серовато-зелёные, снизу более светлые, с розоватым оттенком. Края лопастей обычно заворачиваются на нижнюю поверхность (рис.4).

Рис. 4 Эверния сливовая, или «дубовый мох» (по: Боголюбов, 2010)


5. Леканора (Lесапоrа sр.). Слоевище однородное, накипное, гладкое, иногда зернистое или бородавчатое, часто мало заметное, плотно срастается с субстратом (корой дерева, камнями и т.п.). Плодовые тела (апотеции) сидячие, дисковидные. Видовая принадлежность определяется трудно (рис.5).

Рис.5 Леканора (по: Боголюбов, 2010)


б. Пармелия (Раrmеl sр.): пармелия бороздчатая (Раrmеl sи1саtа); пармелия оливковая (Р. о1ivасеа), пармелия козлиная (Р. сapеratа). Слоевища листоватые, разрезанно-лопастные, в виде крупных розеток; прикреплены к субстрату ризоидами, реже свободны. Лопасти разнообразные узкие или широкие, сильно- или маловетвистые, плоские или выпуклые, тесно сомкнутые или раздельные. Окраска верхней стороны — от беловато-сероватой и желтоватой (Р. сарегаtа) до коричневатой и чёрной, матовая или блестящая (Р. оlivасеа); нижней стороны — от белой или светло-коричневой до чёрной. Обитает на коре деревьев, реже на замшелых почвах и скалах, на обнажённой древесине (рис.6-8).

Рис.6 Пармелия бороздчатая (по: Боголюбов, 2010)

Рис.7 Пармелия оливковая (по: Боголюбов, 2010)

Рис. 8 Пармелия козлиная (по: Боголюбов, 2010)


7. Алектория (Аlectoria / Вryor sр.). Таллом кустистый, прямостоячий или повисающий; с волосовидными или иногда сплюснутыми главными веточками. Прикрепляется к субстрату центральным гифом, который с возрастом отмирает, и тогда таллом становится свободным. Обитает в основном на стволах деревьев, реже на мшистой почве и замшелых скалах (рис.9).

Рис.9 Алектория перепутанная (по: Боголюбов, 2010)


8. Рамалина мучнистая (Ramalina faгinасеа). Таллом в виде прямостоячих кустиков, серовато- или коричнево-зелёный, 5-6 см длиной, мягкий. Лопасти плоские, к концам немного утончаются, по краям покрыты крупными головчатыми беловатыми соралями. Поселяются на коре и обработанной древесине (рис.10).

Рис.10 Рамалина мучнистая (по: Боголюбов, 2010)


9. Калоплака (Саloplaса sр.). Таллом накипной, всегда однородный по краю. Окраска оранжевая, желтовато-оранжевая, реже тёмно-коричневая. Кора таллома развита плохо, края не бывают листоватыми. Слоевище всегда в виде зернисто-бугорчатой корочки. Обитает на древесине, коре, камнях (особенно содержащих известь), реже на почве (рис.11).

Рис.11 Калоплака стенная (по: Боголюбов, 2010)

10. Фисция (пармелия) припудренная (Phуsсiа pulverulenta) часто встречается на коре осин, имеет вид изящных, округлых, правильной формы розеток оливкового или тёмно-коричневого цвета диаметром до 15 см. Плотно прилегает к субстрату, состоит из плоских, довольно широких или узких разветвлённых лопастей и сверху покрыта обильным сизоватым налётом, отчего и кажется пепельно-серой. На верхней стороне слоевища образуются довольно крупные плодовые тела с черновато-коричневым диском. Нижняя сторона слоевища тёмная, почти чёрная, с густыми тёмно-серыми или чёрными ризоидами (рис.12).

Рис.12 Фисция (пармелия) припудренная (по: Боголюбов, 2010)


11. Анаптихия реснитчатая (Аnapthychia siliaris) наиболее распространена в парках, в светлых лиственных лесах, на придорожных деревьях. Реже её можно встретить на скалах и древесине. Пепельно-серое или коричневато-серое слоевище имеет вид лежащих на субстрате или слегка приподнимающихся кустиков (рис.13).

Рис.13 Анаптихия реснитчатая (по: Боголюбов, 2010)


12. Графис письменный (Graphis scripta) часто встречается на гладкой коре лиственных пород (ольхи, липы, особенно рябины и черёмухи). Слоевище лишайника погружено в субстрат (кору), тонкокорковидное, серовато-беловатое, иногда слабо заметное и так плотно врастающее в субстрат, что о его существовании можно судить только по некоторому изменению окраски субстрата — белёсым пятнам на коре, да по плодовым телам — апотециям. Апотеции в виде неправильно ветвящихся извилистых чёрных штрихов образуют на коре красивый узор, напоминающий восточные письмена (рис.14).

Рис.14 Графис письменный (по: Боголюбов, 2010)


Перечень терминов и анатомо-морфологических особенностей лишайников

Апотеции (ед. ч. апотеций) — один из основных типов плодового тела лишайников, характеризующихся открытым расположением гимениального слоя. Часто имеет вид маленького блюдца с диском в центре, окружённым выступающим краем.

Гимениальный слой — слой, в котором образуются сумки со спорами.

Изидии (ед. ч. изидия) — маленькие выросты поверхности слоевища, служащие для вегетативного размножения.

Подеции (ед. ч. подеций) — вертикальные полые выросты слоевища различной формы: кубковидные (сцифы), шиловидные, в виде разветвлённых кустиков, пальцевидные.

Ризины — пучки гиф, развивающиеся на нижней стороне слоевища, выполняющие функцию прикрепления к субстрату.

Слоевище (= таллом) — вегетативное тело лишайника.

Сорали — компактные скопление соредий.

Соредия — несколько клеток лишайника, оплетённых гифами гриба, образуются в водорослевом (альгальном) слое и служат для вегетативного размножения.



Приложение №2

Таблица 1. Журнал оценки качества воздуха по проективному покрытию ствола дерева

Порядковый номер дерева на схеме

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Степень покрытия лишайниками, %

50

40

40

50

50

45

45

30

40

50

Количество видов лишайников

5

3

3

5

4

3

3

2

4

4

Количество лишайников доминирующего вида

5

3

3

5

4

3

3

2

4

4


Таблица 2. Шкала качества воздуха по проективному покрытию стволов деревьев

Степень покрытия

Число видов

Число лишайников доминирующего вида

Степень загрязнения

более 50 %

более 5

более 5

6-я зона, очень чистый воздух

3-5

более 5

5-я зона, чистый воздух

2 - 5

менее 5

4-я зона, относительно чистый воздух

от 20 – 50 %

более 5

более 5

более 2

менее 5

3-я зона, умеренное загрязнение

менее 20%

3-5

менее 5

2-я зона, сильное загрязнение

0 - 3

менее 5

1-я зона, очень сильное загрязнение


Таблица 3. Рабочая шкала для определения биотического индекса

Организмы

Видовое разнообразие

Общее число присутствующих лишайников

Уснея (Usnea sp), алектория

(Alectoria / Bryoria sp.)


1 вида

1 вид

0 -1

2-4

5-7

8-10

11

-

-

7

6

8

7

9

8

10

9

Эверния (Evernia sp.), анаптихия (Anapthychia ciliaris), рамалина (Ramalina farinacea)

1 вида

1 вид

-

6

7

8

9

-

5

6

7

8

Пармелия (Parmeliа sp.) гипогимния (Hypogymnia physodes)

1 вида

1 вид

- 3

5

6

7

8


4

5

6

7

Ксантория (Xanthoria parietina), фисция (Physcia pulverulenta)

1 вида

1 вид

3

4

5

6

7

2

3

4

5

6

Леканора (Lecanora sp.), графис (Graphis scripta), другие накипные лишайники

Все виды

1

2

3

-

-


Таблица 4. Классификация качества воздуха по биотическому индексу

Класс качества

Степень загрязнения, мг/ м3

Биотический индекс

6

6 – я зона: очень чистый воздух Сso2=

10

5

5 – я зона: чистый воздух С so2 = 0, 005 - 0,009

7-9

4

4 – я зона: относительно чистый воздух

Сso2 =0,01 – 0, 05

5-6

3

3- я зона: умеренное загрязнение С so2 = 0,05 – 0,1

4

2

2 –я зона: сильное загрязнение С so2 = 0,1 – 0,3

2-3

1

1-я зона: очень сильное загрязнение С so2 = 0,3 – 0,5

0-1








Литература
  1. Жизнь растений. Т.2, 1977; Лемеза, 1993; Боголюбов, 2010

  2. Биология: растения, бактерии, грибы, лишайники. Т.И. Серебрякова. М, 1996, Просвещение

17


-75%
Курсы повышения квалификации

Химические компоненты живых организмов

Продолжительность 72 часа
Документ: Удостоверение о повышении квалификации
4000 руб.
1000 руб.
Подробнее
Скачать разработку
Сохранить у себя:
Лишайники, как биоиндикаторы состояния природы (исследовательская работа) (1 MB)