Исследовательская работа: » Растения-индикаторы».
С детства мы помним сказки и легенды о богатствах, скрытых в толще земли, и о растениях, помогающих до них добраться. Нам стало очень интересно узнать о таких растениях и как они помогают. И действительно оказывается, что растения способны указать на рудные месторождения, залежи драгоценных металлов, нефти, для металлургической промышленности. Иногда выгоднее организовать добычу редких металлов, извлекая их из золы растений, чем добывать их на традиционных рудоперерабатывающих предприятиях. Другие — внешним видом сигнализируют — не проходите мимо, здесь что-то есть или нам нужна помощь!
Новизна выбранной темы:
Растения, чутко реагируют на изменения условий окружающей среды и помогают обнаружить богатства земных недр. В современном мире возникла даже наука — «индикационная геоботаника»
Растения-индикаторы являются показателями вредных веществ в окружающей среде. Растения-индикаторы помогают геологам найти залежи полезных ископаемых в почве.
Предмет изучения: растения как индикаторы изменения условий окружающей среды
Цель: Выявление способности растений показывать наличие или отсутствие определенных веществ в почве.
1.Изучить литературу по данной теме
2. Проанализировать данные источники
3.Выявить растения-индикаторы на наличие определенных микроэлементов и веществ в почве
5.Составить список растений- индикаторов почвы
Растения-индикаторы избытка или недостатка веществ
Растениями-индикаторами называют растения, тесно связанные с определенными экологическими условиями. По их присутствию узнают о содержании определенных микроэлементов и веществ. На изменения окружающей среды растения-индикаторы реагируют изменением внешнего вида и химического состава; количество их может резко возрасти или, наоборот, уменьшиться.
Растениями-индикаторами пользуются при оценке механического и химического состава почвы, в поисках пресных вод в пустыне и при разведке полезных ископаемых. Им отводится важная роль в индикационной геоботанике, экологии, физиологии и биохимии растений, биогеографии, геологии, геохимии, гидрогеологии и других науках. Видовой состав растений свидетельствует о кислотности почвы, степени ее плодородия, наличии или нехватке тех или иных химических элементов. Умение увидеть и прочитать ту информацию, которой обладают растения, помогает найти уран и золото, узнать новое об окружающей природе, иногда даже спасти жизнь.
Не каждое растение может быть индикатором. Лучшими индикаторами являются так называемые стенобионты — виды, приспособленные к существованию в строго определенных условиях и не выносящие больших колебаний окружающей среды по сравнению с видами, существующими при значительных изменениях или в различных условиях окружающей среды. Численные соотношения различных видов и популяций часто служат лучшим индикатором, чем численность одного вида, так как целое лучше, чем часть, отражает общую сумму условий. Это особенно явственно проявляется при поисках биологических индикаторов разных типов загрязнения.
С помощью растений намного дешевле и проще следить за состоянием окружающей среды. При экологическом мониторинге загрязнений использование индикаторных растений часто дает более ценную информацию, чем оценка загрязнения
Индикаторы кислотности почв
Одним из главных характеристик почвы является ее кислотность. Кислотность почвы — это свойство почвы, обусловленное наличием ионов водорода, находящихся в ней. Ее
можно выразить при помощи рН — показателя активности ионов водорода.
В соответствии с величиной рН различают почвы; сильнокислые — рН < 4,5, среднекислые — рН < 4,6-5,0, слабокислые — рН —-5,1-5,5, близкие к нейтральным — рН 5,6-7,0, щелочные — рН > 7,0. Кислую реакцию имеют болотные, дерново-подзолистые и серые лесные почвы, нейтральную — черноземные почвы, щелочную — каштановые почвы и сероземы, сильнощелочную — солонцы.
В химии применяется набор специальных веществ — индикаторов, изменяющих под влиянием увеличения или уменьшения концентрации водородных и гидроксильных ионов окраску раствора, в который их добавляют.
Но не у каждого есть возможность провести такой эксперимент, тогда на помощь приходят сами обитатели земли — на реакцию почвы укажут растения-индикаторы.
Пупавка полевая , Мята полевая (рис. 1) , Черника , Эрика , Бухарник , Щавель кислый (3), Азалия Симса, Щавель конский, Лютик ползучий, Хвощ луговой (рис.2) (1).
Нейтральный или слабокислые
Клевер ползучий (рис.3), Редька дикая, Пырей ползучий, Ромашка лекарственная (рис. 4) (1).
Люцерна посевная , Льнянка , Фиалка одноцветковая (3), Вьюнок полевой (рис. 5), Лебеда раскидистая, Подорожник ланцетный (рис.6) (1)
Растения-индикаторы дефицита или избытка
химических элементов в почве
Растениям для нормального роста и развития необходимы разнообразные питательные элементы, причем вреден как недостаток, так и избыток их в почве. Некоторые питательные элементы могут находиться в почве в достаточном количестве, но в не — доступной для растений форме. При недостатке элементов питания у растений нарушается нормальный обмен веществ, что сопровождается изменением их внешнего вида. При недостаточном питании растения бывают низкорослыми, в некоторых случаях преждевременно цветут, плодоносят и стареют. У культурных растений симптомы дефицита элементов питания хорошо изучены. При появлении признаков недостаточности каких-либо элементов питания у растений-индикаторов необходимо провести подкормку недостающим элементом питания всех плодовых культур, растущих на участке.
Угнетенный рост, короткие и тонкие побеги и стебли, мелкие соцветия, узкие листья, окраска их бледно-зеленая.(5)
Избыточный рост, интенсивная зеленая окраска. При этом стебли слишком толстые, при этом растение плохо растет. (6)
Персик, Яблоня, Виноградник (рис.7 и 8)(1)
Листки изгибаются вверх. Иногда синеют. Могут также появляться синие и фиолетовые оттенки. (7)
Портулак, Горчица, Виноградник (рис.7 и 9)
Растение слишком быстро стареет. Листья желтеют , появляются пятна некроза. (7)
Слива (рис.10 и 11), Персик, Малина (1),Подсолнечник (2)
Ожоги по краям листьев, при этом листовая пластина скручивается вниз. Листья морщатся. (7)
Черная смородина, Вишня, Яблоня, Картофель (рис. 12 и 13) (1)
Окраска растений становится светлой. Первыми поражаются нижние листья. Исчезновение зеленой окраски начинается с верхушки и краев листьев и прогрессирует между жилками в направлении к центру листовой пластинки. При сильном голодании поражается все растение, за исключением верхушки.
Железо или хлороз (при недостатке)
Груша, Черешня (рис.14 и15) ,Хеномелес, Вьюнок, Подорожник, Одуван —
На общем желтовато-зеленом фоне молодых листьев выделяется сетка зеленых жилок; при большом верхние листья белеют, утрачивают зеленый цвет и жилки, затем буреют кончики и края листьев.
Наблюдается засыхание побегов и верхушек деревьев. Недостаток железа проявляется сначала на молодых, затем на старых листьях. (1)
Яблоня, Вишня, Малина, Свекла. (1)
Пожелтение начинается с краев листа, распространяясь на всю листовую пластинку. Жилки при этом долго остаются зелеными
При марганцевом голодании первыми страдают старые листья. Верхушечные листья быстро желтеют, причем в начальной стадии
пятна довольно резко очерчены. Растения угнетены. (1)
Земляника (рис.16 и 17), Сахарная свекла. (1)
Верхние листья мелкие, скрученные, опадают раньше времени, что приводит к оголению верхушек деревьев. Побеги кустятся. Многие цветки из-за стерильности не способны
образовать плоды. Наиболее характерным признаком нехватки бора является опробковение плодов, включая внутренние ткани. Плоды в таких случаях деформируются, покрываются пятнами бронзового оттенка и трещинами, мякоть приобретает горький привкус. Корни слабо ветвятся.(1)
Достигают огромных размеров. (4)
Верхушечные листья, начиная с краев, буреют, деформируются и опадают. Рост растений замедляется. Кора побегов трескается, на ней появляются вздутия, а сами побеги усыха-
ют. При остром голодании рано прекращается деятельность верхушечных точек роста, наступает несвойственное растению
образование боковых почек и новых побегов, деревья приобретают кустовидную форму. Верхушки побегов усыхают. (1)
Отмирание кончиков листьев и стебля. (2)
У верхушечных листьев розовеют основные доли. Листья свертываются воронкой, утончаются, края их становятся слегка волнистыми. Растения отстают в росте. (6)
Растения-индикаторы месторождения полезных ископаемых
Накопление минеральных веществ в органах растений можно использовать для того, чтобы путем листового анализа — изучения золы листьев — выявить нехватку или избыток определенных элементов. Растения, таким образом, могут служить индикаторами содержания питательных веществ в почве, а также возможного наличия рудных месторождений.
На засоленных и содержащих соду почвах, в гипсовых впадинах, на почвах с повышенным содержанием тяжелых металлов и на отвалах пустой породы после промышленных разработок минеральные вещества могут оказывать на окружающую
среду токсическое воздействие. Только немногие растения приспособлены к таким почвам. Некоторые из них способны накапливать ионы тяжелых металлов и пригодны для индикации таких почв.
Возникла даже наука — «индикационная геоботаника», изучающая растения, чутко реагирующие на изменения условий окружающей среды и помогающие обнаружить богатства земных недр.
Цветки становятся белыми, а не розовыми как обычно (4)
Источник