Краткая физико-географическая характеристика села Новонагаево

Здоровье - это самое главное богатство любой нации. Поэтому сегодня очень важен вопрос сохранения природы. Здоровье человека напрямую зависит от экологического состояния места его проживания. Особенно очень важна экологическая безопасность воздуха, ведь мы не можем обойтись без дыхания. Я считаю проблему загрязнения атмосферы актуальной. Но чтобы решать данную проблему необходимо умение диагностировать загрязнения. Меня заинтересовал вопрос диагностики качества окружающей среды методом биоиндикации. Биоиндикация - это обнаружение и определение экологически значимых природных и антропогенных нагрузок на основе реакций на них живых организмов непосредственно в среде их обитания.

Так как лишайники обладают повышенной чувствительностью к составу атмосферы, меня привлек метод лихеноиндикации. У лишайников отсутствует непроницаемая кутикула и газообмен происходит свободно через всю поверхность. Вместе с дождевой водой в таллом попадают различные токсичные вещества. Наиболее опасны такие вещества как угарный газ, соединения серы и фтора, оксиды азота. Я решила провести исследовательскую работу по теме: <<Биоиндикация загрязнения атмосферы села Новонагаево методом лихеноиндикации>>.

В середине девятнадцатого века финский ученый В. Ньюландер обратил внимание на видовую бедность лишайников в районах с развитой промышленностью. Оказывается, при повышенном загрязнении среды исчезают кустистые лишайники, затем листоватые и накипные. То есть лишайники можно использовать как биоиндикаторы. В пределах зоны толерантности организм способен поддерживать постоянство внутренней среды. Но если воздействие окружающей среды выходит за пределы <<зоны комфорта>>, то этот фактор становится стрессовым. В этом случае организм реагирует ответной реакцией различной интенсивности и длительности, проявление которой зависит от вида и является показателем его индикаторной ценности. Именно ответную реакцию и определяют методы биоиндикации. Биологическая система реагирует в целом на все факторы. Многолетний опыт ученых разных стран по контролю окружающей среды показал преимущества, которыми обладают живые индикаторы. Они в условиях антропогенной нагрузки могут реагировать даже на слабые воздействия, накапливая некоторые дозовые нагрузки, и проявляют ответную реакцию при достижении критической точки воздействия. Биоиндикаторы суммируют влияние всех биологически важных воздействий и отражают состояние окружающей среды в целом, включая её загрязнение и другие антропогенные изменения. Как известно, воздух является смесью газов. Загрязнение воздуха имеет место в том случае, если в смеси имеются вещества в таких количествах и так долго, что создают опасность для человека, животных, растений или имущества. От загрязнения воздуха страдают все живые организмы, но особенно растения. По этой причине растения, в том числе низшие, наиболее пригодны для обнаружения начального изменения состава воздуха. Соответствующие

6 индексы дают количественное представление о токсичном эффекте загрязняющих веществ. Лишайники являются симбиотическими организмами, состоящие из грибов и водорослей. Они повсеместно распространены и обладают специфическими свойствами, так как реагируют на изменение состава атмосферы. Выделяют четыре основные экологические группы лишайников: эпифитные, растущие на коре деревьев и кустарников, эпиксильные, растущие на обнаженной древесине, эпигейные - на почве и эпилитные - на камнях. Из них наиболее чувствительные к загрязнению окружающей среды эпифитные лишайники.

1. Материалы и методика.

1. 1. Принцип первого метода основан на использовании соотношения проективного покрытия ствола дерева лишайниками, суммарного количества видов лишайников и лишайников доминантного вида. Использовалась в исследовательской работе методика, изложенная в книге О. П. Мелихова, Е. И. Егорова, Т. И. Евсеева и др. <<Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация и биотестирование>> (2007год, 60 стр. ). а) Выбрать место обследования.

б) Выбрать площадку для исследования, включающую десять деревьев одного вида на расстоянии 5-10 метров друг от друга. Деревья должны быть примерно одного возраста и размера, не иметь повреждений. в) Приложить прозрачную сетку плотно к стволу дерева на высоте 1,3 м. Подсчитать количество квадратов с лишайниками. г) Подсчитать количество всех видов лишайников под прозрачной сеткой.

д) Подсчитать количество лишайников доминирующего вида.

е) Оценить качество воздуха по таблице 1.

Таблица 1.

Шкала качества воздуха по проективному покрытию лишайниками стволов деревьев.

Степень покрытия

Число видов

Число лишайников доминантного вида

Степень загрязнения

Более 50%

Более 5

Более 5

6-ая зона

Очень чистый воздух

Более 5

5-ая зона

Чистый воздух

Менее 5

4-ая зона

Относительно чистый воздух

Более 5

Более 5

4-ая зона

Относительно чистый воздух

Более 2

Менее 5

3-я зона

Умеренное загрязнение

Менее 20 %

Менее 5

2-я зона

Сильное загрязнение

Менее 5

1-ая зона

Очень сильное загрязнение

1. 2. Принцип второго метода основан на использовании рабочей шкалы, где показана последовательность исчезновения индикаторных лишайников по мере увеличения загрязнений ( таблица 2; 4).

2. Краткая физико-географическая характеристика села Новонагаево.

2. 1. Географическое положение села Новонагаево.

Село Новонагаево находится в северо-западной части Республики Башкортостан. МБОУ <<СОШ с. Новонагаево>> расположена на возвышенности в

500 метрах от трассы г. Уфа-г. Нефтекамск. В исследовательской работе были изучены два участка: №1 расположен в северо-западной части от школы, в 100 метрах от трассы; №2-в юго-западной части от школы, в 500 метрах от трассы.

2. 2. Экосистемы села Новонагаево.

Участок №1.

Участок №1 представляет собой посадку из березы бородавчатой (Betula humilus)

Видовой состав. Береза бородавчатая (Betula humilus)

Почва: суглинки.

Фото 1. Участок № 1.

Участок №2 представлен следующим видовым составом:

Ольха серая (Аlnus incana)

Американский клен (Acer negundo)

Ива белая ( Salix al

Черемуха обыкновенная (Padus rasemos

Яблоня лесная: (Malus sylvestris)

Рябина обыкновенная (Sorus aucupari

Бузина красная (Sambucus racemosa

Береза бородавчатая (Betula humilus)

Лещина обыкновенная (Corylus avellana)

Вяз гладкий (Ulmus laevis

Почва: суглинки.

Фото 2. Шарипова Гульшат на участке №2.

3. Результаты исследования.

3. 1. Экономика села Новонагаево и антропогенные нагрузки на экосистемы.

В селе Новонагаево расположены следующие экономические объекты:

1. Сельскохозяйственная производственная кооперация <<Нур>>.

2. ООО <<Агроремтехника>>.

3. Производственно-эксплуатационный участок Федерального государственного управления по эксплуатации водохозяйственных объектов и сооружений бассейна реки Белой.

Экологически опасных производств у нас нет. Основной загрязнитель оружающей среды-это транспорт.

3. 2. Определение площади проективного покрытия лишайниками стволов деревьев первого участка.

Выбрала площадку для исследования, включающую десять деревьев одного вида на расстоянии 5-10 метров друг от друга. Деревья примерно одного возраста и размера, не имеют повреждений.

Приложила прозрачную сетку плотно к стволу дерева на высоте 1,3 м вокруг ствола. Подсчитала количество квадратов с лишайниками и количество всех видов лишайников под прозрачной сеткой.

Подсчитала количество лишайников доминирующего вида.

Таблица 2.

Журнал оценки качества воздуха по проективному покрытию ствола первого участка.

Порядковый номер дерева на схеме

Степень покрытия лишайниками

Количество видов лишайников

Оценила качество воздуха по таблице 1.

На первом участке среднее значение степени покрытия составляет 20,5%. Это соответствует 2-ой зоне загрязнения: зоне сильного загрязнения.

3. 3. Определение площади проективного покрытия лишайниками стволов деревьев второго участка.

Выбрала площадку для исследования, включающую десять деревьев одного вида на расстоянии 5-10 метров друг от друга. Деревья примерно одного возраста и размера, не имеют повреждений.

Приложила прозрачную сетку плотно к стволу дерева на высоте 1,3 м вокруг ствола. Подсчитала количество квадратов с лишайниками и количество всех видов лишайников под прозрачной сеткой.

Подсчитала количество лишайников доминирующего вида.

Таблица 3.

Журнал оценки качества воздуха по проективному покрытию ствола второго участка.

Порядковый номер дерева на схеме

Степень покрытия лишайниками

Количество видов лишайников

Оценила качество воздуха по таблице 1.

На втором участке среднее значение степени покрытия ствола лишайниками-56,35%, что соответствует 4-ой зоне: зона относительно чистого воздуха.

3. 4. Определение биотического индекса и классификация качества воздуха первого участка.

Таблица № 4.

Рабочая шкала для определения биотического индекса.

Организмы

Видовое разнообразие

Общее число присутствующих лишайников

Общее число присутствующих лишайников

Уснея (usnea sp. ), алектория (Alektoria/Bryoria sp. )

>1 вида

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

>1 вида

Пармелия(Parmelia sp. ), гипогимния(Hypogymnia physodes)

>1 вида

Ксантория(Xanthoria parietina), фисция(Physcia pulverulenta)

>1 вида

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

Все виды

Классификация качества воздуха по биотическому индексу.

Таблица № 5.

Класс качества

Степень загрязнения

Биотический индекс

6-я зона: очень чистый воздух[SO2]=<0,005мг/м³

5-я зона: чистый воздух

[SO2]=0,005-0,009 мг/м³

4-я зона: относительно чистый воздух [SO2]=0,01-0,05 мг/м³

3-я зона: умеренное загрязнение [SO2]=0,05-0,1 мг/м³

2-я зона: сильное загрязнение [SO2]=0,1-0,3 мг/м³

1-я зона: очень сильное загрязнение [SO2]=0,3-0,5 мг/м³

На первом участке в 100 метрах от дороги биотический индекс равен трем. Это соответствует второму классу: сильное загрязнение.

3. 5. Определение биотического индекса и классификация качества воздуха второго участка.

Рабочая шкала для определения биотического индекса.

Организмы

Видовое разнообразие

Общее число присутствующих лишайников

Общее число присутствующих лишайников

Уснея (usnea sp. ), алектория (Alektoria/Bryoria sp. )

>1 вида

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

>1 вида

Пармелия(Parmelia sp. ), гипогимния(Hypogymnia physodes)

>1 вида

Ксантория(Xanthoria parietina), фисция(Physcia pulverulenta)

>1 вида

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

Все виды

Классификация качества воздуха по биотическому индексу.

Класс качества

Степень загрязнения

Биотический индекс

6-я зона: очень чистый воздух[SO2]=<0,005мг/м³

5-я зона: чистый воздух

[SO2]=0,005-0,009 мг/м³

4-я зона: относительно чистый воздух [SO2]=0,01-0,05 мг/м³

3-я зона: умеренное загрязнение [SO2]=0,05-0,1 мг/м³

2-я зона: сильное загрязнение [SO2]=0,1-0,3 мг/м³

1-я зона: очень сильное загрязнение [SO2]=0,3-0,5 мг/м³

На втором участке в 500 метрах от дороги биотический индекс равен пяти. Это соответствует четвёртому классу: относительно чистый воздух.

4. Выводы.

В результате моего исследования было установлено, что первый участок в 100 метрах от дороги соответствует второму классу: сильное загрязнение.

Я думаю это связано с тем, что близко расположена большая автотрасса Уфа-Нефтекамск. Значит, транспорт очень сильно загрязняет окружающую природу, о чём и свидетельствует лихеноиндикация. На втором участке в 500 метрах от дороги биотический индекс равен пяти. Это соответствует четвёртому классу: относительно чистый воздух. Данный факт ещё раз доказывает вредное воздействие транспорта на экосистемы.

Я решила продолжить работу и на следующий год. Буду изучать состояние всех экосистем своего села Новонагаево. Также я выступла перед учащимися о результатах данной работы, чтобы они были экологически грамотными.