Морфометрия листовой пластинки как показатель загрязнения окружающей среды (на примере г. Минска)

Виды деревьев, используемых в озеленении, интродуцированные растения. Особенности древесных растений. Особенности использования растений в качестве биоиндикаторов. Биологические индексы и коэффициенты, используемые при индикационных исследованиях.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Учреждение образования

«Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины»

Биологический факультет

Кафедра ботаники и физиологии растений

МОРФОМЕТРИЯ ЛИСТОВОЙ ПЛАСТИНКИ КАК ПОКАЗАТЕЛЬЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ (НА ПРИМЕРЕ г. МИНСКА)

Курсовая работа

Исполнитель

студент группы Б-42

Анна Михайловна Ключникова

Гомель 2012

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

1.1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1.1 Особенности древесных растений

1.1.2 Виды деревьев, используемых в озеленении, интродуцированные растения

1.2 Морфометрия листовой пластинки древесных растений как показатель загрязнения окружающей среды. Измеряемые параметры, рассчитываемые индексы

1.2.1 Общие принципы использования биоиндикаторов

1.2.2 Особенности использования растений в качестве биоиндикаторов

1.2.3 Биологические индексы и коэффициенты, используемые при индикационных исследованиях

2. ОБЪЕКТ, ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Объект исследований

2.2 Методика сбора, гербаризации и хранения древесных растений

2.3 Методика проведения описаний мест отбора

2.4 Методика промеров, статистическая обработка данных

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ

Несмотря на важность химических и физических анализов обеспечивающих получение базовой информации о концентрации различных поллютантов и физических изменениях, биологическая оценка качества среды остается приоритетной, поскольку дает возможность интегральной характеристики качества среды. Одним из перспективных подходов для интегральной характеристики качества среды является оценка состояния живых организмов по стабильности развития, которая характеризуется уровнем флуктуирующей асимметрии (ФА) морфологических структур.

Учитывая, что экологический каркас любого города образован разными, по происхождению, назначению и структуре насаждениями, перспективным является биоиндикация окружающей среды по стабильности развития древесных растений, в частности флуктуирующей асимметрии листовой пластинки березы повислой. Однако в работах по применению флуктуирующей асимметрии листовой пластинки березы повислой в биоиндикационных целях не проводилось специальных исследований по изучению закономерности влияния характеристик климата и техногенных факторов на флуктуирующую асимметрию листовой пластинки березы повислой, произрастающей в рекреационных зонах крупных промышленных центров, а также на особо охраняемых природных территориях[1; 2].

Проблемы экологии городской среды занимают одно из первых мест в иерархии глобальных проблем современности, так как эта среда отличается своеобразием экологических факторов, специфичностью техногенных воздействий, приводящих к значительной трансформации окружающей среды. Воздух в городе наполнен пылью, сажей, аэрозолями, дымом, твердыми частицами и т.д. К основным источникам загрязнения относятся промышленные и топливно-энергетические предприятия, транспорт. Естественно, что от загрязненного воздуха страдает человек и все, что его окружает [1]. В настоящее время крайне актуален вопрос оптимизации городской среды. Для этого используются древесные растения, основная роль которых сводится к их способности нивелировать неблагоприятные для человека факторы природного и техногенного происхождения [2; 3]. Кроме этого, они выделяют кислород, снижают температуру, силу ветра и шума, повышают влажность воздуха, нередко улучшают среду до комфортной [3]. Однако высокая степень воздействия негативных антропогенных факторов, присущая урбанизированным территориям, закономерно приводит к ослаблению растительности, преждевременному старению, снижению продуктивности, поражению болезнями, вредителями и гибели насаждений. Древесные растения, оказавшиеся в городских условиях, начинают отставать в росте и развитии, уменьшаются их параметры, рано начинает изреживаться крона [4].

Городские насаждения, призванные оздоравливать урбанизированную среду, сами при этом нуждаются в защите. Таким образом, наравне с вопросом озеленения города на первый план также ставится проблема способов выявления и оценки уровня загрязнения окружающей среды [1].

В настоящее время имеется большой арсенал методов для выявления различных неблагоприятных воздействий на состояние окружающей среды. Существующая система контроля качества среды базируется на данных по физико-химическому анализу объектов окружающей среды, по состоянию биоразнообразия и других. Для проведения оценки качества окружающей среды на всех уровнях применяются различные подходы, но особенно важной является биологическая оценка. Это связано с тем, что именно состояние живых организмов позволяет прогнозировать такие изменения в окружающей среде, которые могут привести к необратимым последствиям. В трудах Центра Экологической Политики России (ЦЭПР) показано, что стабильность развития как способность организма к нормальному развитию является чувствительным индикатором состояния природных популяций и позволяет оценивать суммарную величину антропогенной нагрузки. Наиболее простым и доступным для использования способом оценки стабильности развития является определение величины флуктуирующей асимметрии билатеральных морфологических признаков.

На сегодняшний день одним из эффективных и недорогих методов биомониторинга является фитоиндикация [1], так как растения считаются надежными индикаторами загрязнения природной среды различными токсическими веществами. Они вынуждены адаптироваться к стрессовому воздействию среды с помощью физиолого-биохимических и анатомо-морфологических перестроек организма [4]. Фиксация и оценка этих изменений, которые могут регистрироваться уже на самых ранних стадиях деградации, дают достоверную картину условий места произрастания растений и отражают состояние городской среды [3].

Наиболее чувствительным органом растений является зеленый лист, так как он очень подвержен действию токсических газов. Угнетение роста листьев находится в прямой зависимости от степени загазованности местообитания: чем выше загрязнение воздуха, тем меньше морфометрические параметры листа [5]. Для того чтобы более наглядно продемонстрировать эту закономерность, необходимо не просто сравнить листья визуально, а определить и сравнить их площади и размеры.

Целью данной работы является выявление влияния урбаносреды на морфометрические параметры листьев березы повислой.

Для достижения поставленной цели нужно было:

а) провести полный анализ морфометрических параметров листьев берёзы повислой (Betula pendula);

б) сопоставить данные морфометрических параметров листа березы повислой в г. Минске;

в) выявить особенности адаптации листьев березы повислой к действию загрязняющих веществ в условиях урбаносреды;

г) определить возможность использования березы повислой для мониторинга окружающей среды и озеленения улиц города.

В связи с актуальностью нами была сформулирована тема исследования: «Морфометрия листовой пластинки как показатель загрязнения окружающей среды (на примере г. Минска) »

Проблема исследования: каково влияние техногенного загрязнения окружающей среды на показатели функциональной асимметрии листовой пластинки березы.

Практическое значение работы заключается в том, что результаты исследований могут быть применены при преподавании биологических дисциплин, организации работы ботанического кружка, при озеленении города.

1. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

1.1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1.1 Особенности древесных растений

Древесными называются многолетние растения с деревянистыми надземными и подземными частями. По характеру развития их подразделяют на деревья, кустарники и лианы. Деревья имеют хорошо выраженный один ствол, достигают больших размеров и более долговечны, чем кустарники. Кустарники достигают относительно меньших размеров, образуют уже от корня несколько почти равноценных ветвящихся стволов; обычно менее долговечны, чем деревья.

Лианы -- древесные растения с длинными, нуждающимися в опоре стеблями, снабженными специальными приспособлениями для подъема и прикрепления к опоре.

Кроме перечисленных, к древесным растениям можно отнести близкие к ним полукустарники, занимающие промежуточное положение между древесными и травянистыми растениями. К полукустарникам относятся растения, у которых стебли древеснеют не полностью, а лишь в нижней части, верхняя же часть стебля остается травянистой и ежегодно отмирает (например, у некоторых видов клематисов). К полукустарникам относятся также растения, у которых стебли хотя и древеснеют полностью в однолетнем возрасте, но, закончив на второй год циклы цветения и плодоношения, отмирают (например, малина, ежевика).

Обладая различными декоративными свойствами (размеры, форма, цвет) деревья, кустарники и полукустарники находят неодинаковое применение в зеленом строительстве. Главным материалом объемных решений садово-парковых композиций являются деревья; кустарники и полукустарники служат преимущественно вспомог...