2.2 Особенности использования растений в качестве биоиндикаторов
С помощью растений можно проводить биоиндикацию всех природных сред. Индикаторные растения используются при оценке механического и кислотного состава почв, их плодородия, увлажнения и засоления, степени минерализации грунтовых вод и степени загрязнения атмосферного воздуха газообразными соединениями, а также при выявлении трофических свойств водоемов и степени их загрязнения поллютантами. Например, на содержание в почве свинца указывают виды овсяницы (Festuca ovina и др.), полевицы (Agrostis tenuis и др.); цинка — виды фиалки (Viola tricolor и др.), ярутки (Tlaspi alpestre и др.); меди и кобальта — смолевки (Silene vulgaris и др.), многие злаки и мхи.
Чувствительные фитоиндикаторы указывают на присутствие загрязняющего вещества в воздухе или почве ранними морфологическими реакциями — изменением окраски листьев (появление хлорозов; желтая, бурая или бронзовая окраска), различной фор мы некрозами, преждевременным увяданием и опаданием листвы. У многолетних растений загрязняющие вещества вызывают изменение размеров, формы, количества органов, направления роста побегов или изменение плодовитости. Подобные реакции обычно неспецифичны.
Б. В. Виноградов классифицировал индикаторные признаки растений как флористические, физиологические, морфологические к фитоценотические. Флористическими признаками являются различия состава растительности изучаемых участков, сформировавшиеся вследствие определенных экологических условий. Индикаторное значение имеет как присутствие, так и отсутствие вида. К физиологическим признакам относятся особенности обмена веществ растений, к анатомо-морфологическим признакам — особенности внутреннего и внешнего строения, различного рода аномалии развития и новообразования, к фитоценотическим при знакам — особенности структуры растительного покрова: обилие и рассеянность видов растений, ярусность, мозаичность, степень сомкнутости.
Очень часто в целях биоиндикации используются различные аномалии роста и развития растения — отклонения от общих закономерностей. Ученые систематизировали их в три основные группы, связанные: (1) с торможением или стимулированием нормального роста (карликовость и гигантизм); (2) с деформациями стеблей, листьев, корней, плодов, цветков и соцветий; (3) с возникновением новообразований (к этой группе аномалий роста относятся также опухоли).
Гигантизм и карликовость многие исследователи считают уродствами. Например, избыток в почве меди вдвое уменьшает размеры калифорнийского мака, а избыток свинца приводит к карликовости смолевки.
В целях биоиндикации представляют интерес следующие де формации растений:
· фасциация — лентовидное уплощение и сращение стеблей, корней и цветоносов;
· махровость цветков, в которых тычинки превращаются в лепестки;
· пролификация — прорастание цветков и соцветий;
· асцидия — воронковидные, чашевидные и трубчатые листья у растений с пластинчатыми листьями;
· редукция — обратное развитие органов растений, вырождение;
· нитевидность — нитчатая форма листовой пластинки;
· филлодий тычинок — превращение их в плоское листовидное образование.
Биомониторинг может осуществляться путем наблюдений за отдельными растениями-индикаторами, популяцией определенного вида и состоянием фитоценоза в целом. На уровне вида обычно производят специфическую индикацию какого-то одного загрязнителя, а на уровне популяции или фитоценоза — общего состояния природной среды.
Источник
«РАСТЕНИЯ – БИОИНДИКАТОРЫ»
В последнее время весьма актуальными являются наблюдения за изменениями состояния окружающей среды, вызванными антропогенными причинами. Система этих наблюдений и прогнозов составляет суть экологического мониторинга. В этих целях все чаще применяется и используется достаточно эффективный и недорогой способ мониторинга среды — биоиндикация, т.е. использование живых организмов для оценки состояния окружающей среды.
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
 elina_valeriya.doc | 80.5 КБ |
Предварительный просмотр:
VII КРАЕВАЯ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ШКОЛЬНИКОВ «ЮНЫЕ ИССЛЕДОВАТЕЛИ ЗАБАЙКАЛЬЯ»
Муниципальное общеобразовательное учреждение
«Усть-Карская средняя общеобразовательная школа»
Елина Валерия Евгеньевна, 6 класс
Тарасова Оксана Сергеевна,
2.1. Растения -сорняки – биоиндикаторы ……………………5-7
2.2. Анализ почвы с приусадебного участка…………………7-8
2.3. Анализ почвы с цветочных горшков…………………….8-11
2.4. Комнатные растения-биоиндикаторы……………………11
В последнее время весьма актуальными являются наблюдения за изменениями состояния окружающей среды, вызванными антропогенными причинами. Система этих наблюдений и прогнозов составляет суть экологического мониторинга. В этих целях все чаще применяется и используется достаточно эффективный и недорогой способ мониторинга среды — биоиндикация, т.е. использование живых организмов для оценки состояния окружающей среды.
Последствия загрязнения окружающей среды отражаются на внешнем виде растений. У растений под влиянием вредных веществ происходит увеличение числа устьиц, толщины кутикулы, густоты опушения, развивается хлороз и некроз листьев, раннее опадание листвы. Некоторые растения наиболее чутко реагируют на характер и степень загрязнения атмосферы. в природе есть такие растения, которые могут указать на характер почвы. Это означает, что они могут служить живыми индикаторами состояния среды. В настоящее время разработана концепция комплексного экологического мониторинга природной среды, составной частью которого является биологический мониторинг. Индикаторные растения могут использоваться как для выявления отдельных загрязнителей воздуха, так и для оценки качественного состояния природной среды. Обнаружив по состоянию растений присутствие в воздухе специфических загрязнителей, приступают к измерению количества этих веществ различными методами, например, испытанием растений в лабораторных условиях.
Я так считаю, что я не могу изменить состояние атмосферы, но я могу повлиять на характер почвы: внести удобрения минеральные и органические.
Определить состояние почвы на приусадебном участке и в кабинете химии по растениям — индикаторам
1. Найти необходимые сведения в литературе и сети Интернет по данной теме;
2. Ознакомиться с методикой исследования почв по растениям-биоиндикаторам и помощью универсальных индикаторных бумажек;
3. Определить по растениям — индикаторам плодородие, кислотность почв и наличие микроэлементов;
4. Сделать выводы о типе почв и оценить возможность выращивания экологически чистой продукции.
Гипотеза: Если знать по растениям – индикаторам характер почвы и наличие микроэлементов, то можно помочь почве, чтобы вырастить качественно и количественно хорошие растения
Объект исследования: растения-биоиндикаторы и почва
Субъект исследования: состояние местных почв.
Изучен и определен характер и состояние почвы по растениям-биоиндикаторам, выбраны дальнейшие действия по улучшению почвы и выращиванию культур и комнатных растений.
- Основная часть
- Биоиндикация — это оценка состояния среды с помощью живых объектов. Живые объекты (или системы) — это клетки, организмы, популяции, сообщества. Есть растения, которые произрастают на кислой, щелочной и т. д. С их помощью можно определить характер почвы.
Сорняки. Так называем эти растения только мы. С нашей точки зрения они вовсе не нужны. Но на самом деле это очень полезные растения.
На крайне кислых почвах развиваются: плауны, сфагновые и зеленые мхи, вереск обыкновенный, белоус торчащий, цетрария, щавелек малый, лютик, торица, мята, подорожник, конская щавель.
Средне- и слабо- кислые почвы более других предпочитают: хвощ полевой, мать- и- мачеха, медуница, вероника дубравная, папоротник, торица полевая, калужница болотная, лютик ядовитый, толокнянка, сердечник луговой, фиалка трехцветная, пикульник, клевер пашенный, молочай, василек полевой, живокость полевая.
На нейтральных почвах хорошо растут большинство растений, в том числе и предпочитающие небольшие отклонения в сторону большей или меньшей кислотности: пастушья сумка, донник, манжетка обыкновенная, мыльнянка лекарственная, пырей ползучий, пупавка красильная, редька дикая, ромашка, вьюнок полевая, клевер луговой, цикорий, лебеда, мокрица.
А вот любители щелочной среды: дрема белая, мак, подмаринник цепкий, кровохлебка, клоповник, бадяг, чернушка полевая, живучка, очный цвет полевой, молочай, подорожник ланцетолистный, горчица полевая, золотысячник зонтичный , бузина сибирская, вяз шершавый.
На бедных, истощенных почвах можно встретить: вереск обыкновенный,
белоус торчащий, бессмертник песчаный, чернику и бруснику, очиток едкий, мхи и лишайники, ситник нитевидный, душистый колосок.
А вот плодородную почву обязательно облюбуют: яснотка, крапива, лебеда, белена черная, малина, мокрица, печеночница, иван-чай, таволга, сныть, чистотел, копытень.
Есть и растения, безразличные к плодородности почвы. Они хорошо развиваются как на бедных, так и на богатых полезными веществами почвах: лютик едкий, пастушья сумка, мятлик луговой, черноголовка, ежа сборная, сосна обыкновенная, портулак.
На почвах, богатых азотом любят расти: крапива двудомная и жгучая, кипрей, крестовник весенний, лебеда татарская, хмель, щирица запрокинутая, калужница.
На почвах с недостатком азота скорее всего вы встретите: росянку, люцерну и астрагала, бобовые.
На азотистых и плодородных почвах растут: крапива, мокрица, пастушья сумка, лебеда.
На большое содержание фосфора укажут: портулак и горчица.
Легкие рыхлые почвы предпочитают: бессмертник песчаный, очиток едкий, дымянка лекарственная, пикульник обыкновенный, незабудка полевая.
А вот на плотных глинястых чаще встречаются: лютик ползучий, лапчатка гусинная, подорожник большой, ромашка ромашковидная, горец птичий, бересклет бородовчатый.
На сухих почвах неплохо развиваются: ястребинка волосистая, очитки ( едкий, пурпурный, большой), ковыль перистый, толокнянка, полевица белая, наземные лишайники.
Средне- требовательны к влаги: лисохвост луговой, пырей ползучий, ежа сборная, клевер луговой, горошек мышиный, чина луговая.
Предпочитают самые влажные, порой даже заболоченные, места обитания: брусника, багульник, морошка, калужница, герань луговая, камыш лесной, таволга вязолистная, горец змеиный, мята полевая, чистотел болотный.
Проведя опрос, я узнала, что у большинства опрошенных мною, на приусадебном участке произрастают такие растения как хвощ, пырей, лебеда, одуванчик и мокрица.
Эти растения говорят о характере почвы, на которой мы выращиваем урожай. Хвощ полевой: средне и слабо-щелочная почва, пырей, лебеда и мокрица на нейтральной плодородной и хорошо увлажненной почве.
2.2. Анализ почвы с приусадебного участка
На основе этого, я решила провести исследование на характер почвы. Взяла несколько образцов почвы у себя на приусадебном участке, у соседей и у руководителя моего проекта Оксаны Сергеевны. Каждый образец имел такие признаки: легкость и наличие органических остатков.
Опираясь на содержание книги М. М. Гостева » Химический кружок в школе, [4, стр. 95], нашла описание определения кислоты и щелочи в почве, путём определения рН при помощи индикаторных бумажек.
Оборудование для моего исследования:
Колбы, воронки, фильтры, чашки Петри, стаканчики, стеклянные палочки и универсальные индикаторы.
Для проведения опыта, взяла почву из разных мест и разных цветочных горшков. Поместив каждую порцию почвы в отдельные стаканчики, налила кипяченной воды и тщательно перемешала. Дала отстояться. Отфильтровала несколько раз. Фильтрат разлили по чашкам Петри и опустила индикаторные полоски. Руководитель моего проекта показала мне, как реагируют индикаторы на кислоту и щелочь. В кислой среде полоска стала розовой, а в щелочной — синяя.
Результаты проведенного исследования:
рН согласно индикаторной шкале
Источник