ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА НА ТЕМУ: «МОНИТОРИНГ ЧИСЛЕННОСТИ ДОЖДЕВЫХ ЧЕРВЕЙ В ПОЧВАХ С РАЗЛИЧНЫМИ УРОВНЯМИ ТЕХНОГЕННОЙ НАГРУЗКИ»

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Перенская средняя  школа»

Рославльского района Смоленской области

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА НА ТЕМУ:

«МОНИТОРИНГ ЧИСЛЕННОСТИ ДОЖДЕВЫХ ЧЕРВЕЙ В ПОЧВАХ С РАЗЛИЧНЫМИ УРОВНЯМИ ТЕХНОГЕННОЙ НАГРУЗКИ»

                                                     Секция:  «Естественные науки»

                                                Автор:  Соколова Виктория, ученица 9 класса

Руководитель:  Пуликова Ирина Петровна,

учитель биологии – географии  МБОУ

Перенская средняя школа

д. Перенка, 2018 г.

СОДЕРЖАНИЕ

                                                                                                                        Стр.

 Введение                                                                                                        3-4

1. Состояние изученности вопроса                                                             5-6
2. Краткий литературный обзор                                                                 6-8
3. Методика проведения исследования                                                       8                        

     4. Результаты исследования                                                                         8-9                                                                                                              

5. Выводы                                                                                                       10                                                                            

   Заключение                                                                                                 10                                                                                                      

   Список литературы                                                                                    11                                                                      

       Фотоприложение                                                                                         12              

Введение

Тема: "Мониторинг численности дождевых червей в почвах с различными уровнями техногенной нагрузки"

Автор:  Соколова Виктория, ученица 9 класса  МБОУ Перенской средней школы

Руководитель:  Пуликова И.П., учитель биологии - географии.  

Актуальность выбранной темы:

Всесторонний контроль  за состоянием окружающей среды, является одной из актуальных задач для человека. Почва как среда, которая аккумулирует все загрязнения, представляется особенно важным объектом биомониторинга. Она сорбирует тяжелые металлы и радионуклиды и заслуженно называется "экологическим щитом биосферы".                                               Одним из путей решения этой задачи, является широкое применение на практике методов биоиндикации и  биомониторинга .

Объект исследования: дождевые черви, как биоиндикаторы почв.

Предмет исследования:  влияние техногенной нагрузки на численность дождевых червей

Цели и задачи исследования

Цель: Исследовать численность дождевых червей в почвах с различным уровнем антропогенной нагрузки.

Задачи: 

1. Изучить литературные источники  по влиянию техногенной нагрузки на численность дождевых червей.

2.Провести обследование территории и выделить участки с различным уровнем антропогенной нагрузки на почвы

3. Установить связи между уровнем антропогенной нагрузки и численностью дождевых червей, сделать выводы.

Методы исследования:

• наблюдение
• анализ и синтез
• работа с учебной и справочной литературой

Гипотеза: различные виды антропогенных воздействий на почвы приводят к резкому сокращению численности  дождевых червей, следовательно, уменьшению почвенного плодородия и снижению важнейших экологических функций почвы.  Дождевых червей можно использовать при оценке степени антропогенного воздействия на экосистемы.

Дата и место проведения исследования

Место исследования: территория МБОУ «Перенская средняя школа»,  окрестности д. Перенка  

 Сроки исследования:   июнь 2017 года

1. Состояние изученности вопроса

По современным представлениям биоиндикаторы - организмы, присутствие, количество или особенности развития которых служат показателями естественных процессов, условий или антропогенных изменений среды обитания.

Биоиндикация - метод, который позволяет судить о состоянии окружающей среды по факту встречи, отсутствия, особенностям развития организмов-биоиндикаторов.

Условия, определяемые с помощью биоиндикаторов, называются объектами биоиндикации. Ими могут быть как определенные типы природных объектов (почва, вода, воздух), так и различные свойства этих объектов (механический, химический состав и др.) и определенные процессы, протекающие в окружающей среде (эрозия, дефляция, заболачивание и т. п.), в том числе происходящие под влиянием человека. 

Методы биоиндикации подразделяются на два вида: регистрирующая биоиндикация и биоиндикация по аккумуляции. Регистрирующая биоиндикация позволяет судить о воздействии факторов среды по состоянию особей вида или популяции, а биоиндикация по аккумуляции использует свойство растений и животных накапливать те или иные химические вещества

Регистрирующие биоиндикаторы реагируют на изменения состояния окружающей среды изменением численности, повреждением тканей, соматическими проявлениями (в том числе уродливостью), изменением скорости роста и другими хорошо заметными признаками. Однако с помощью регистрирующих биоиндикаторов не всегда возможно установить причины изменений, поскольку наблюдаемый эффект может порождаться разными причинами или их комплексом.

Накапливающие индикаторы концентрируют загрязняющие вещества в своих тканях, определенных органах и частях тела, которые в последующем используются для выяснения степени загрязнения окружающей среды при помощи химического анализа.

Какой бы современной ни была аппаратура для контроля загрязнения и определения вредных примесей в окружающей среде, она не может сравниться со сложно устроенным «живым прибором». Правда, у живых приборов есть серьезный недостаток - они не могут установить концентрацию какого-либо вещества в многокомпонентной смеси, реагируя сразу на весь комплекс веществ. В то же время физические и химические методы дают количественные и качественные характеристики фактора, но позволяют лишь косвенно судить о его биологическом действии. С помощью биоиндикаторов можно получить информацию о биологических последствиях и сделать только косвенные выводы об особенностях самого фактора.

Методы биоиндикации, позволяющие изучать влияние техногенных загрязнителей на растительные и животные организмы, на неживую природу, являются наиболее доступными.

2. Краткий литературный обзор

  КЛАССИФИКАЦИЯ ДОЖДЕВОГО ЧЕРВЯ: 
     ТИП Кольчатые черви – Annelida                      

     ПОДТИП Поясковые - Clitellata
     КЛАСС Малощетинковые – Oligochaeta           

     ОТРЯД Высшие олигохеты - Lumbricomorpha
     СЕМЕЙСТВО Люмбрициды -Lumbricidae        

     ВИД Дождевой червь – Lumbricus terrestris.

        Дождевые, или земляные черви – это общее название ряда семейств кольчатых червей класса малощетинковых. Тело червей состоит из колец, или сегментов (от 80 до 300). Все сегменты, кроме переднего несут по 8 коротких щетинок, служащих опорой при ползании.

        Черви, встречающиеся в России, имеют длину 8-15 см, редко до 40. Окраска - от светло-сероватой до черновато-бурой или вишнево – красной. Дождевые черви имеют развитую кровеносную систему с красной кровью. Дыхание кожное. Выделяемая клетками кожи слизь защищает их тело от высыхания и механического повреждения. Нервная система состоит из слабо развитого головного мозга и брюшной нервной цепочки. Органы чувств отсутствуют, но кожа богата чувствительными клетками.

        Дождевые черви гермафродиты. Размножаются, откладывая коконы, внутри которых происходит оплодотворение и развитие яиц. Кокон выделяется пояском – железистым утолщением кожи нескольких передних сегментов. Через 2-4 недели выходят маленькие червячки, достигающие через 3-4 месяца размеров взрослого червя.

        У дождевых червей сильно развита способность к регенерации. Живут они в почве, где продвигаются, расталкивая частицы почвы головой, или заглатывая их. Ходы идут в глубину не менее чем на 60-80 см. Дождевые черви ведут ночной образ жизни, днем выходят на поверхность только после сильных дождей (отсюда их название), когда начинают задыхаться из-за недостатка кислорода в насыщенной водой почве.

        Питаются они различными растительными остатками, навозом и.т.п. Экскременты, выбрасываемые червями (капролиты) на поверхность почвы в большом количестве, имеют вид характерных кучек земли.

        Дождевые черви имеют большое значение как почвообразователи. Деятельность дождевых червей ускоряет гумификацию и минерализацию растительных и животных остатков, изменяет солевой режим и реакцию почвы, повышает ее пористость, водо - и воздухопроницаемость, способствует перемешиванию слоев почвы, создает зернистую структуру почвы.        Различные виды антропогенных воздействий на почвы (строительство, рекреационное вытаптывание, разведение костров и.т.д.) приводят к резкому сокращению численности  дождевых червей, следовательно, уменьшению почвенного плодородия и снижению важнейших экологических функций почвы.

3.Методика проведения исследования

1.Провести обследование территории и выделить участки с различными уровнями антропогенной нагрузки

          2.Заложить на каждом участке площадку размером 1х1м

3.На каждой площадке перекопать почву глубиной на штык лопаты (примерно 20-25 см)

4.Собрать всех дождевых червей, которые обитают на этой площадке.

5.Подсчитать количество дождевых червей на каждой площадке и определить их массу на 1м2.

6.Полученные данные оформить в виде таблицы, сделать выводы

4.Результаты исследования

Исследования почвы методом биоиндикации проводились  на территории   д. Перенка и в её окрестностях   в  июне 2017г.

Дождевые черви - постоянные обитатели почвы. Количество их сильно варьирует, достигая в благоприятных условиях до 1000 особей на 1 м2. В обычных условиях численность колеблется от нескольких десятков до двух - четырех сотен. Они играют особую роль в почвообразовательном процессе, обогащая почву азотом и биогенными элементами, участвуют в разложении растительного опада. Изучение численности и биомассы дождевых червей позволяет понять ход почвообразовательного процесса на исследуемой территории.

Для сбора червей я  использовала  совок и лопату. Собранных червей помещала в мешочки вместе с землей.

Раскопка и ручная разборка почвенных проб на месте дают наиболее достоверные данные о порядке численности и соотношении встречаемости отдельных видов червей и экологических групп. Однако следует отметить трудоемкость этого метода.

Из каждой пробы червей подсчитала и взвесила, а затем результаты сравнила между собой.

Дождевые черви, как биоиндикатор экологического состояния почвы

5. Выводы

        Наибольшее количество дождевых червей было нами отмечено на лугу и у школьной теплицы,  дождевые черви отсутствовали в почве у железной дороги, на месте кострища, и на месте туристической стоянки.

Таким образом, различные виды антропогенных воздействий на почвы приводят к резкому сокращению численности  дождевых червей, следовательно, уменьшению почвенного плодородия и снижению важнейших экологических функций почвы.

Заключение

                                                                                                                            Дождевые черви – сборная группа беспозвоночных, относящихся к кольчатым червям. Черви участвуют во многих процессах, связанных с превращением органического вещества почвы и разложением растительных остатков. Они осуществляют механическое разложение листового опада и древесины, «опускают» растительные остатки в минеральные горизонты почвы, перемешивая органические и минеральные компоненты; в их кишечнике образуются глинисто-гуминовые компоненты, составляющие основы почвенной системы. В кишечнике дождевых червей наблюдается частичная минерализация растительных тканей.                                                                  

Дождевые черви являются биоиндикаторами, то есть организмами, которые служат показателями естественных процессов, условий или антропогенных изменений, а также качества среды обитания.

Практическая значимость работы  в том, что жизненные формы дождевых червей могут быть использованы при оценке степени антропогенного воздействия на экосистемы.

Список литературы

1. Учебно-методическое пособие «Школьный экологический мониторинг» под ред. Т.Я. Ашихминой. - М.: АГАР, 1999.- 468 с 

2. Радченко Н. М., Шабунов А. А. Методы биоиндикации в оценке состояния окружающей среды: Учебно-методическое пособие. – Вологда: Издательский центр ВИРО, 2006. – 148 с.

Фотоприложение

Приложение №2  Фотоприложение

ТЕЗИСЫ

 к исследовательской работе

"Мониторинг численности дождевых червей в почвах с различными уровнями техногенной нагрузки"

Автор:  Соколова Виктория, ученица 9 класса  МБОУ Перенской средней школы

Руководитель:  Пуликова И.П., учитель биологии - географии.  

Обоснование выбора темы

Всесторонний контроль  за состоянием окружающей среды, является одной из актуальных задач для человечества. Почва как среда, которая аккумулирует все загрязнения и является  "экологическим щитом биосферы", представляется особенно важным объектом мониторинга. Одним из путей решения этой задачи, является широкое применение на практике методов биоиндикации и  биомониторинга 

Объект исследования: дождевые черви                                                                                Предмет исследования:  влияние техногенной нагрузки на численность дождевых червей

Цель: Исследовать численность дождевых червей в почвах с различным уровнем антропогенной нагрузки.

Задачи: 

1.Провести обследование территории и выделить участки с различным уровнем антропогенной нагрузки на почвы

2. Установить связи между уровнем антропогенной нагрузки и численностью дождевых червей, сделать выводы.

Год проведения исследования:   2017 г.

Место исследования: школьный учебно-опытный участок, стадион территория д. Перенка.

Сроки:   июнь 2017 года

Описание методики проведения исследования

 Провести обследование территории и выделить участки с различными уровнями антропогенной нагрузки

Заложить на каждом участке площадку размером 1х1м

На каждой площадке перекопать почву глубиной на штык лопаты (примерно 20-25 см)

Собрать всех дождевых червей, которые обитают на этой площадке.

Подсчитать количество дождевых червей на каждой площадке и определить их массу на 1м2

Полученные данные оформить в виде таблицы, сделать выводы

3.Выводы

        Наибольшее количество дождевых червей было нами отмечено на школьном стадионе и у школьной теплицы,  дождевые черви отсутствовали в почве у железной дороги, на месте кострища, и на месте отходов с мусором.

Таким образом, различные виды антропогенных воздействий на почвы приводят к резкому сокращению численности  дождевых червей, следовательно, уменьшению почвенного плодородия и снижению важнейших экологических функций почвы.

 Заключение

 Дождевые черви – сборная группа беспозвоночных, относящихся к кольчатым червям. Черви участвуют во многих процессах, связанных с превращением органического вещества почвы и разложением растительных остатков. Они осуществляют механическое разложение листового опада и древесины, «опускают» растительные остатки в минеральные горизонты почвы, перемешивая органические и минеральные компоненты; в их кишечнике образуются глинисто-гуминовые компоненты, составляющие основы почвенной системы. В кишечнике дождевых червей наблюдается частичная минерализация растительных тканей

 Практическая значимость нашей работы в том, что жизненные формы дождевых червей могут быть использованы при оценке степени антропогенного воздействия на экосистемы.