Лишайники - биоиндикаторы чистоты воздуха. Исследование территории парка МОУ СОШ № 37

Содержание

Введение.

1. Теоретическая часть

1.1. Внешнее строение лишайников

1.2. Влияния загрязнения на состояние лишайников

2. Исследовательская часть

3.Заключение, вывод

4. Список литературы

5. Приложение

Введение.

    Лишайники - это широко распространенные организмы с достаточно высокой выносливостью к климатическим факторам и с чувствительностью к загрязнителям окружающей среды.

    А так же лишайники - это одна из наименее изученных групп низших растений на территории Хабаровского края. Тем не менее, в условиях экологического кризиса эти растения могут оказать неоценимую услугу, как показатели загрязнения окружающей среды.

    Лишайники являются биоиндикаторами - организмы, вид или сообщество, по наличию либо чрезмерному размножению которого (положительный индикатор) или же отсутствию или уменьшению численности (отрицательный индикатор) можно судить об определенном состоянии окружающей среды. Биоиндикация используется в практике народного хозяйства и имеет преимущества в том, что она экологически выгодна.

    Целью работы было собрать необходимый материал по данному вопросу в специальной  литературе и выяснить загрязнённость атмосферы по встречаемости лишайников, оценить чистоту воздуха в конкретном месте (парк школы № 37, парк Дома культуры).

    Новизна работы заключается в том, что в нашей школе № 37 исследованием по лишайникам никто не занимался, несмотря на то, что немало интересного и полезного можно узнать о загрязнении воздуха, изучая лишайники.

    Практическая значимость заключается в том, что данное исследование может быть применено на уроках экологии и на конференции, мне кажется, что всем будет интересно знать, каким воздухом мы дышим.

1. Теоретическая часть

1.1 Внешнее строение лишайников

   Лишайники — широко распространенные организмы с достаточно высокой выносливостью к климатическим факторам и чувствительностью к загрязнителям окружающей среды.

    Грибной компонент, или микобионт, подавляющего большинства лишайников образован так называемыми сумчатыми грибами, или аскомицетами. Все грибы размножаются крошечными, микроскопическими спорами. У сумчатых грибов споры образуются в специальных цилиндрических клетках, похожих на длинные вытянутые мешочки. Каждый такой мешочек содержит восемь спор. Эти мешочки и есть «сумки», или аски.

     Впрочем, существует совсем небольшая группа примитивных лишайников, которые образованы не сумчатыми, а базидиальными грибами. Все так называемые шляпочные грибы — от белых до мухоморов — принадлежат именно к базидиомицетам. Их споры образуются не внутри клеток-сумок, а снаружи, на специальных клеточных выростах. Однако количество базидиальных лишайников не идет ни в какое сравнение с сумчатыми. Именно последние составляют гигантское разнообразие лишайников, насчитывающее более 20 000 видов. Известно, что грибные организмы состоят не из клеточных тканей, как животные или растения, а из переплетения микроскопических нитей, или гифов, — тех самых, что образуют грибницу. Тела лишайников, которые называются слоевищами, также создаются переплетающимися гифами. Поэтому именно гриб определяет облик того или иного лишайника.

     По внешнему виду все лишайники обычно делят на накипные, листоватые и кустистые. Накипные лишайники выглядят как тонкая мелкозернистая корочка, плотно покрывающая камни или древесную кору. Считается, что это наиболее примитивный тип этих организмов. Более развитые лишайники уже не лепятся к субстрату всем своим слоевищем. Они имеют вид более или менее оформленного листа, часто с многочисленными лопастями и бахромками и обычно прикрепляются с помощью короткой и толстой «подошвы». При этом их края относительно свободны, и слоевище довольно легко отделяется. Лишайники такого типа называют листоватыми. К ним относится большая часть самых обычных видов, которые можно встретить на стволах деревьев в пригородных лесах и парках. Самые сложные по своему строению — кустистые лишайники. Они не стелятся по субстрату, а создают вертикально поднимающиеся или, наоборот, свисающие вниз образования, которые называются подециями. Подеции могут выглядеть как рога, бокальчики или даже целые бороды, состоящие из тонких длинных нитей.

     Растительный компонент лишайника, или фитобионт, составляют водоросли. Известно, что водоросли обитают не только в воде. Огромное количество одноклеточных водорослей живет на суше — в почве, на стволах деревьев, на камнях и скалах. Необходимые для жизни углекислый газ и влагу они получают непосредственно из воздуха и в процессе фотосинтеза создают из них органические вещества.

       В состав лишайников входят зеленые, бурые, желтозеленые и даже примитивные синезеленые водоросли. Единственным требованием, которому должна соответствовать водоросль, чтобы войти в состав лишайника, является высокая устойчивость к неблагоприятным факторам. Ведь жизнь внутри лишайника отнюдь не является такой же простой, как на открытом воздухе. Здесь могут существовать лишь самые неприхотливые водоросли. Обычно водоросли составляют не более 5—10% от общего объема слоевища. Однако есть среди лишайников особая группа, у которой роль водорослей в формировании внешнего вида гораздо значительнее. Это так называемые слизистые лишайники. В сухую погоду они выглядят как неприметные темные корочки, расположенные, как правило, на древесном субстрате. Однако с наступлением дождей корочки вдруг очень сильно разбухают, превращаясь в коричневатые, зеленоватые или даже темно-фиолетовые слизистые комочки, иногда достигающие размеров нескольких сантиметров. Дело в том, что фитобионтами таких лишайников являются синезеленые водоросли. Их толстые клеточные оболочки активно образуют всевозможные слизи. В водоемах нашей средней полосы во второй половине лета и осенью довольно часто можно видеть странные зеленые шарики, формой и размером напоминающие брошенные кем-то в воду виноградины. Эти «виноградины» образует синезеленая водоросль носток, которая также входит в качестве фитобионта в состав многих слизистых лишайников. Впитывая воду, выделения ностока способны увеличиваться в объеме в тридцать раз. Но и сами грибы, специализирующиеся на симбиозе с синезелеными водорослями и образующие слизистые лишайники, также выделяют желатинообразные вещества.

      Грибы и водоросли внутри лишайника находятся в состоянии симбиоза. Термин «симбиоз» дословно означает «сожительство». Однако такое сожительство отнюдь не является безмятежной идиллией, основанной на взаимопомощи и поддержке. Клетки водорослей, находящиеся внутри слоевища лишайника, оказываются в экстремальных условиях. Прежде всего они испытывают постоянный недостаток света, без которого не могут нормально существовать. Но главная проблема в том, что гриб ведет себя по отношению к водоросли как паразит. Водорослевая клетка оказывается буквально расплющена гифами гриба, давящими на нее со всех сторон. Причем некоторые гифы прорастают сквозь оболочку водоросли непосредственно внутрь ее клетки. Через них гриб высасывает питательные вещества, которые водоросль умудряется синтезировать на тех крохах света, что доходят до нее сквозь слоевище лишайника. Именно поэтому в составе лишайниковых водорослевых клеток почти никогда не бывает крахмала, гликогена и других запасных питательных веществ, столь характерных для свободноживущих водорослей.

     Лишайниковые водоросли растут и развиваются гораздо медленнее, нежели свободноживущие. Тем не менее лишайниковый гриб отнюдь не заинтересован в окончательной гибели водоросли, поскольку сам зависит от нее. Внутри лишайникового слоевища существуют даже специальные пучки грибных нитей, которые пропихивают, продавливают клетки водорослей туда, где больше света.            Обычно слой водорослей, тесно переплетенных нитями гриба, располагается ближе к поверхности слоевища, сразу под его коркой. У некоторых лишайников в нижней части таллома ученые обнаружили еще один слой, состоящий уже из мертвых водорослей. Когда водорослевая клетка наконец погибает, такой лишайник своими нитями пропихивает ее вниз, где гифы гриба, питаясь, окончательно разлагают уже мертвые водоросли.

      Водоросль, находящаяся внутри слоевища лишайника, оказывается полностью изолированной от внешней среды. Поэтому все вещества, которые необходимы для ее существования, она должна забирать у гриба. Таким образом, лишайниковые водоросли тоже ведут себя как паразиты. Более того, находясь внутри слоевища, они умудряются не только существовать, но и размножаться. Было установлено, что как только нити гриба проникают в клетку водоросли, она тут же делится, да так, что нити остаются в старой клетке, а новая оказывается свободной.

     В этом состоянии взаимного паразитизма грибов и водорослей лишайники прошли долгий путь эволюционного развития, в процессе которого и микои фитобионты умеряли свои аппетиты. В результате и те, и другие претерпели значительные изменения. Лишайниковые грибы образуют совершенно особые жизненные формы, не встречающиеся у свободноживущих аскомицетов. То же касается и водорослей. В процессе эволюции многие из них настолько приспособились к существованию внутри лишайника, что уже не встречаются в свободном состоянии.

     Лишайники распространены по всему земному шару, от влажных тропических лесов до Арктики и Антарктики. Есть они и в знойных пустынях, и на голых скалах высокогорий. Наиболее заметную роль лишайники играют именно в тех экосистемах, которые сложились в экстремальных природных условиях. Например, общая биомасса тундровых лишайников достигает 20 центнеров на гектар. Примерно столько же их в сухих сосновых борах, растущих на песчаной почве. А вот биомасса лишайников в широколиственных лесах обычно не превышает 5 центнеров на гектар. «Ахиллесова пята» лишайников — их очень медленный рост. Чемпионами по медлительности являются накипные формы, особенно те, что обитают на камнях и скалах. Их годовой прирост составляет около 0,5 мм в год. Кустистые лишайники, наоборот, растут сравнительно быстро. Например, тундровые кладонии, которые часто называют ягелем, в год дают прирост от 2 до 7 мм в длину. Но в любом случае это гораздо медленнее, нежели у растений, в том числе и мхов. Поэтому лишайники не выдерживают конкуренции с буйной и быстрорастущей тропической растительностью. А в тундре или на скалах у полосы вечных снегов уже никто из представителей флоры не мешает росту лишайников. Что же касается суровых условий этих мест, то к ним лишайники привычны. У многих арктических, тундровых и высокогорных видов процессы фотосинтеза и роста продолжаются даже при отрицательных температурах. Среди арктических и высокогорных накипных лишайников встречаются и такие, возраст слоевищ которых может достигать нескольких тысяч лет! Однако средний возраст большинства наших листоватых и кустистых лишайников колеблется в пределах от 50 до 100 лет. Для того чтобы упавшая спора превратилась в половозрелый лишайник, требуется около 10 лет и даже более. От 4 до 10 лет уходит у лишайников и на образование плодовых тел, где созревают споры, — апотециев.

     Роль лишайников в природе огромна. В первую очередь это касается как раз северных и высокогорных районов. Именно кустистые лишайники из рода Кладония составляют так называемый ягель — основной корм северных оленей. Фактически именно на этих лишайниках и держится цивилизация народов Крайнего Севера. Если летом олени могут разнообразить свой рацион, поедая различные травы, листья полярной березы и ивы, а также всевозможные грибы, то зимой единственный источник пищи для них — ягель, который они выкапывают из-под снега. Лесные и горные копытные звери — лось, кабарга, косуля или марал — также зимой питаются лишайниками, объедая их со стволов и ветвей деревьев, с камней и скал. Не брезгуют лишайниками белки, полевки и другие грызуны. На лишайниках обычно обитают несколько сотен различных видов беспозвоночных животных.

     Лишайники усложняют структуру экосистем, делая их более гибкими и устойчивыми. Кроме того, лишайники способствуют появлению и развитию жизни в самых, казалось бы, безжизненных местах. Например, на голых скалах, освободившихся после ледника, лишайники поселяются в течение первых десяти—пятнадцати лет. Сначала это накипные формы, потом появляются и листоватые. Со временем старые слоевища лишайников отмирают, на них поселяются разлагающие грибки и микроорганизмы. Так образуется первичный перегной, на котором уже могут расти мхи и некоторые виды высших растений. Сами лишайники сначала становятся прибежищем для различных беспозвоночных-лихенофагов, вслед за которыми приходят и хищники — пауки, жужелицы, многоножки. Так постепенно на голом и безжизненном участке возникает развивающаяся и самоусложняющаяся экосистема.

     Вегетативное тело лишайника — таллом, или слоевище. По внешнему виду различают три типа талломов лишайников: накипные, листоватые и кустистые.
Слоевище накипного лишайника (1,2 на рисунке) представляет собой корочку, прочно сросшуюся с субстратом — корой дерева, древесиной, поверхностью камней. Его невозможно отделить от субстрата без повреждения.
Листоватые лишайники (3 на рисунке) имеют вид чешуек или пластинок, прикрепленных к субстрату с помощью пучков грибных нитей (гиф) — ризин или отдельных тонких гиф — ризоидов. Лишь у немногих лишайников таллом срастается с субстратом только в одном месте с помощью мощного пучка грибных гиф, называемого гомфом.  

У кустистых лишайников (4, 5 на рисунке) таллом состоит из ветвей или более толстых, чаще ветвящихся стволиков. Кустистый лишайник соединяется с субстратом гомфом и растет вертикально или свисает вниз.

1.2. Влияние загрязнения воздуха на состояние лишайников.

      Лишайники способны долгое время пребывать в сухом, почти обезвоженном состоянии, когда их влажность составляет от 2 до 10% сухой массы. При этом они не погибают, а лишь приостанавливают все жизненные процессы до первого увлажнения. Погрузившись в такой «анабиоз», лишайники могут выдерживать сильное солнечное облучение, сильное нагревание и охлаждение.
В связи с тем, что лишайники поглощают воду всей поверхностью тела в основном из атмосферных осадков и отчасти из водяных паров, влажность слоевищ непостоянна и зависит от влажности окружающей среды. Таким образом, поступление воды в лишайники происходит, в отличие от высших растений, по физическим, а не по физиологическим законам. Недаром слоевище лишайников часто сравнивают с фильтровальной бумагой.
    Минеральные вещества в виде водных растворов поступают в слоевище лишайника из почвы, горных пород, коры деревьев. Однако гораздо большее количество химических элементов лишайники получают из атмосферы с осадками и пылью. Поглощение элементов из дождевой воды идет очень быстро и сопровождается их концентрированием. При повышении концентрации соединений металлов в воздухе резко возрастает их содержание в слоевищах лишайников, причем в накоплении металлов они далеко опережают сосудистые растения. В лесу, где осадки проходят сквозь кроны деревьев и стекают со стволов, лишайники гораздо богаче минеральными и органическими веществами, чем на открытых местах.         Особенно много минеральных и органических веществ попадает в тело эпифитных лишайников, растущих на стволах деревьев. Эти растения используются для наблюдения за распространением в атмосфере более 30 элементов: лития, натрия, калия, магния, кальция, стронция, алюминия, титана, ванадия, хрома, марганца, железа, никеля, меди, цинка, галлия, кадмия, свинца, ртути, иттрия, урана, фтора, йода, серы, мышьяка, селена и др.
     Многочисленные исследования в районах промышленных объектов, на заводских и прилегающих к ним территориях показывают прямую зависимость между загрязнением атмосферы и сокращением численности определенных видов лишайников. Особая чувствительность лишайников объясняется тем, что они не могут выделять в среду поглощенные токсические вещества, которые вызывают физиологические нарушения и морфологические изменения.
     По мере приближения к источнику загрязнения слоевища лишайников становятся толстыми, компактными и почти совсем утрачивают плодовые тела. Дальнейшее загрязнение атмосферы приводит к тому, что лопасти лишайников окрашиваются в беловатый, коричневый или фиолетовый цвет, их талломы сморщиваются, и растения погибают. Изучение лишайниковой флоры в населенных пунктах и вблизи крупных промышленных объектов показывает, что состояние окружающей среды оказывает существенное влияние на развитие лишайников. По их видовому составу и встречаемости можно судить о степени загрязнения воздуха.
      Наиболее резко лишайники реагируют на диоксид серы. Концентрация диоксида серы 0,5 мг/м2 губительна для всех видов лишайников. На территориях, где средняя концентрация SОз превышает 0,3 мг/м3, лишайники практически отсутствуют. В районах со средними концентрациями диоксида серы от 0,3 до 0,05 мг/м3 по мере удаления от источника загрязнения сначала появляются накипные лишайники, затем листоватые (фисция, леканора, ксантория). При концентрации менее 0,05 мг/м3 появляются кустистые лишайники (уснея, алектория, анаптихия) и некоторые листоватые (лобария, пармелия).
      На частоту встречаемости лишайников влияет кислотность субстрата. На коре, имеющей нейтральную реакцию, лишайники чувствуют себя лучше, чем на кислом субстрате. Этим объясняется различный состав лихенофлоры на разных породах деревьев.

     Лишайники по-разному реагируют на загрязненность воздуха: некоторые из них не выносят даже малейшего загрязнения и погибают; другие, наоборот, живут только в городах и прочих населенных пунктах, хорошо приспособившись к соответствующим антропогенным условиям. Изучив это свойство лишайников, можно использовать их для общей оценки степени загрязненности окружающей среды, особенно атмосферного воздуха. На этой основе стало развиваться особое направление индикационной экологии — лихеноиндикация.

        В самом деле, внимательный человек, гуляя в лесу, непременно заметит лишайники, растущие на стволах деревьев, — большие светло-серые пятна листоватых пармелий, мучнистые подпалины накипных лишайников, свисающие с веток редкие «бороды» уснеи, алектории и др. Все они здесь живые и нередко покрывают более половины поверхности ствола. Если пройти через какой-нибудь городской парк, то едва ли удастся обнаружить лишайники, разве только маленькие пятнышки хилых фрагментов слоевищ в трещинах коры.

        Различия между лишайниковыми флорами естественных и культурных ландшафтов были замечены уже лихенологами прошлого столетия. Не имея тогда точных данных относительно экологических условий (климат, состав воздуха и пр.) городов, они могли только предполагать, что часть лишайников чувствительна к каким-то городским условиям, по всей вероятности, к составу воздуха. В дальнейшем было установлено, что различные виды лишайников действительно обладают разной чувствительностью. Одни растут только в естественных, не тронутых культурой ландшафтах, другие переносят умеренное влияние цивилизации, сохраняясь в небольших поселках, селах и пр., а третьи способны расти и в крупных городах, по крайней мере на их окраинах.

        Видовой состав лишайников в разных частях городов (в центре, в индустриальных районах, в парках, на окраинах) оказался настолько различным, что ученые стали в пределах городов выделять так называемые «зоны лишайников». Впервые они были выделены в Стокгольме, где стали различать лишайниковую «пустыню» (центр города с сильно загрязненным воздухом и фабричные районы) — здесь лишайники почти совсем отсутствуют; зону «соревнования» (части города со средней загрязненностью воздуха) - флора лишайников бедна, виды с пониженной жизнеспособностью; «нормальную» зону (периферийные районы города), где встречаются многие виды лишайников. Позднее такие зоны были установлены и в других городах. Было также обнаружено, что в некоторых из них площадь лишайниковой «пустыни» за последние десятилетия увеличилась.

        Долгое время не могли объяснить, какие именно факторы приводят к обеднению и даже исчезновению флоры лишайников в городах. В течение последних десятилетий было показано, что из компонентов загрязненного воздуха на лишайники самое отрицательное влияние оказывает двуокись серы. Экспериментально установлено, что это вещество уже в концентрации 0,08 — 0,10 мг на 1 м3 воздуха начинает вредно действовать на многие лишайники: в хлоропластах водорослевых клеток появляются бурые пятна, начинается деградация хлорофилла, плодовые тела лишайников хиреют. Концентрация SO2, равная 0,5 мг/м3, губительна для всех видов лишайников, произрастающих в естественных ландшафтах. Интересные данные были получены также методом пересадки некоторых лишайников из природных условий в городские, при этом у разных видов выявилась различная реакция на изменение условий: одни быстро вымирали, другие приспосабливались даже к отравленной среде.

        Конечно, в городах на лишайники пагубно влияет не только двуокись серы, но и другие загрязнители — окислы азота, окись углерода, соединения фтора и др. Кроме того, в городах сильно изменены микроклиматические условия — здесь «суше», чем в естественных ландшафтах (примерно на 5%), теплее (в различных городах на 1—3 °С), меньше света. Лишайники предпочитают сырые местообитания, и эти условия, конечно, оказывают на них определенное влияние. И все же первый их «враг» в городах — загрязненный воздух. Теперь уже человек, который хотя бы немного знает лишайники (15—20 видов), прогуливаясь по городу, может сказать, например, что на этой аллее воздух сильно загрязнен, количество двуокиси серы в воздухе превышает 0,3 мг/м3 (лишайниковая «пустыня»), в этом парке воздух загрязнен умеренно, количество S02 колеблется между 0,05—0,2 мг/м3 (это можно установить по произрастанию на стволах некоторых выносливых по отношению к загрязнителям лишайников — ксантории, фисции, анаптихии, леканоры и др.), а здесь воздух довольно чистый — S02 менее 0,05 мг/м3 (на это указывают произрастающие на стволах виды естественной флоры — пармелии, алектории и др.).

        Таким образом, методы оценки загрязненности атмосферы по встречаемости лишайников основаны на следующих закономерностях.
1. Чем сильнее загрязнен воздух города, тем меньше встречается в нем видов лишайников (вместо десятков может быть один-два вида).
2. Чем сильнее загрязнен воздух, тем меньшую площадь покрывают лишайники на стволах деревьев.
3. При повышении загрязненности воздуха исчезают первыми кустистые лишайники (растения в виде кустиков с широким плоским основанием); за ними — листоватые (растут в виде чешуек, отделяющихся от коры); последними — накипные (имеют слоевище в виде корочки, сросшейся с корой).
     На основании этих закономерностей можно количественно оценить чистоту воздуха в конкретном месте микрорайона.

Встречаемость лишайников в разных частях города в зависимости от среднего количества диоксида серы в воздухе

2. Методика определения степени загрязнения воздуха по лишайникам.
     В лихеноиндикационных исследованиях в качестве субстрата используются различные деревья. Для оценки загрязнения атмосферы города, районного центра, поселка выбирается вид дерева, который наиболее распространен на исследуемой территории. Например, в качестве субстрата может быть использована липа мелколистная. Город или поселок делят на квадраты, в каждом из которых подсчитывается общее число исследуемых деревьев и деревьев, покрытых лишайниками. Для оценки загрязнения атмосферы конкретной магистрали, улицы или парка описывают лишайники, которые растут на деревьях по обеим сторонам улицы или аллеи парка на каждом третьем, пятом или десятом дереве. Отмечают, какие виды лишайников встретились на площадке, какой процент общей площади занимает каждый растущий там вид. Кроме того, указывают жизнеспособность каждого образца: есть ли у него плодовые тела, здоровое или чахлое слоевище. На каждом дереве описывают минимум четыре пробные площадки: две у основания ствола (с разных его сторон) и две на высоте 1,4— 1,6 м. Обследование можно провести по наличию какого-то одного вида лишайников на данной территории, или собрать информацию о его обилии в разных точках, или подсчитать количество всех видов лишайников, произрастающих в районе исследования. Кроме выявления видового состава, определяют размеры розеток лишайников и степень покрытия в процентах. Оценка встречаемости и покрытия дается по 5-балльной шкале.

Таблица оценки частоты встречаемости и степени покрытия по пятибалльной шкале

   Таким образом, для каждой площадки описания и для каждого типа роста лишайников кустистых, листоватых и накипных  выставляются баллы встречаемости и покрытия.
После проведения исследований на нескольких десятках деревьев делается расчет средних баллов встречаемости и покрытия для каждого типа роста лишайников — накипных (Н), листоватых (Л) и кустистых (К).
Зная баллы средней встречаемости и покрытия Н, Л, К, легко рассчитать показатель относительной чистоты атмосферы (ОЧА) по формуле:
                                             ОЧА = (Н + 2 х Л +3 х К)/ 30
Чем выше показатель ОЧА (ближе к единице), тем чище воздух местообитания. Имеется прямая связь между ОЧА и средней концентрацией диоксида серы в атмосфере.

Определение класса загрязнения определяется по лишайникам, растущим на стволах взрослых деревьев (30 – 35 летнего возраста).  Молодые деревья для этого не подходят, так как на них кора ежегодно слущивается и лишайники не успевают их заселять.

Оценка лишайникового покрова.

     Цель данного школьного исследования: выявление относительной загрязненности атмосферного воздуха (в разных участках) методом лихеноиндикации.

В ходе этой работы решаются следующие задачи: 

1. знакомство с окружающей природой
2. расширение знаний о лишайниках
3. развитие навыков визуального определения основных древесных пород
4. практические навыки исследовательской работы
5. правильная интерпретация полученных данных в соответствии с теоретическими знаниями
6. формирование экологического (природоохранного) мировоззрения.

1. Следует составить план местности, отметив на нем расположения основных источников загрязнения воздушной среды (ТЭЦ, заводы, дороги и т.п.) и более или менее существенные площади, занятые зелеными насаждениями. Необходимо выбрать и отметить на плане 3-4 участка зеленых насаждений, в различной степени удаленных от источника загрязнения. Желательно, чтобы участки располагались на одной прямой. Роль ветра в распространении загрязнения относительно каждого участка будет в таком случае примерно одинакова. Всем участкам присваиваются условные номера или названия.

2. Для работы в качестве оборудования необходимо иметь: набор фотографий лишайников (лучше несколько экземпляров), коллекцию лишайников, лупы, перочинный нож, формы записи результатов, фотоаппарат с фотопленкой.

3. На исследуемом участке работа начинается с определения произрастающих здесь основных древесных пород. Обследуется 4-5 наиболее распространенных в окружающей местности и самых многочисленных на конкретном участке пород. Важно помнить, что на предмет наличия эпифитных лишайников надо исследовать вертикально растущие, взрослые, но не ослабленные деревья.

4. Деревья разных пород изучаются отдельно! Вполне достаточно изучить по 20-25 деревьев каждой породы. Для определения встречаемости лишайников необходимо отметить число обследованных и заселенных лишайниками деревьев.

5. С помощью фотоиллюстраций и коллекции определяется количество найденных на деревьях одной породы видов лишайников. Все обнаруженные виды фиксируются. Материалы изучения видового разнообразия и встречаемости заносятся в таблицу формы №1.

Форма № 1

Участок: ___________________________
Порода: _____________________________

Всего деревьев, заселенных лишайниками:…

6. В случае обнаружения вида эпифитных лишайников, нового для коллекции и фотоиллюстраций, с помощью учителя делается фотоснимок и отбирается образец этого вида для коллекции. Снимку и экземпляру в коллекции присваивается порядковый номер. Вид фиксируется под этим номером, а позже определяется под руководством учителя.

7. Аналогичным образом исследуются деревья остальных выбранных для изучения пород. Для каждой породы отдельно заполняется форма №1, с указанием номера участка, названия породы, количества изученных деревьев и количества заселенных лишайниками изученных деревьев и количества заселенных лишайниками деревьев каждой породы.

8. Для оценки обилия выбирается и фотографируется по одному дереву каждой изученной породы, максимально заселенному лишайниками.

9. После изучения всех намеченных пород подведите итог исследования эпифитной лихенофлоры данного участка, заполнив таблицу №2. Для этого используйте информацию из формы №1 по данному участку.

Форма № 2

Участок: ________________________

10. Проведите работу, описанную в пунктах 4-10 на остальных участках, выбранных для исследования. При этом следует помнить, что участки должны характеризоваться сходными экологическими условиями, особенно во влажности и освещенности, а древесные насаждения иметь одинаковый породный состав. Количество изучаемых деревьев одной породы на всех участках должно быть одинаковым.

11. Изучив все намеченные участки, заполните итоговую таблицу формы № 3. При этом используйте материалы исследования по всем участкам, отраженные в таблицах формы № 2.

Форма № 3

12. Оцените обилие эпифитных лишайников на разных участках по выполненным фотографиям. Покрытие ствола лишайниками следует сравнивать у деревьев одной породы на разных участках.

13. Изучив все три критерия характеристики эпифитной лихенофлоры разных участков, сделайте вывод о степени относительной загрязненности атмосферного воздуха в районе исследованных участков.

Исследование территории парка МОУ СОШ № 37

1. На территории парка МОУ СОШ № 37 насчитывается 21 дерево, возраст которых подходит для исследования (более 20 лет).
2. Исследовав лишайники, обитающие на этих деревьях, можно сделать следующие вычисления:

3. Класс загрязнения воздуха на территории МОУ СОШ № 37 – 3 балла. Воздух относительно чистый. Основным загрязнителем воздуха является оживленная автотрасса.
4. По таблице оценки частоты встречаемости и степени покрытия по пятибалльной шкале можно сделать следующие выводы:

Кустистые кустарники не встречаются, что связано с загрязненным воздухом (менее 5 %, степень покрытия очень низкая).

Листоватые кустарники встречаются редко (на 5 из 21 деревьев), поэтому степень покрытия – низкая, частота встречаемости 20%.

Накипные лишайники встречаются часто (18 из исследуемых 21 деревьев), степень покрытия и встречаемости  85%.

     Нами было проведено лихеноиндиакациальное исследование в качестве субстрата использовались деревья: тополь и вяз на территории школы № 37, для этого мы посчитали количество покрытых лишайниками деревьев (21 дерево). Отмечено, что в основном встречаются фисции - 50%, леканора - 30%, ксантории - 12% и уснея - 3%, жизнеспособность каждого образца хорошая, слоевище здорово.

Нами проведён расчёт средних баллов встречаемости и покрытия лишайников, расчёт по формуле:

1. По этим данным можно рассчитать ОЧА (относительную чистоту воздуха), используя формулу:

ОЧА = (Накипных + 2 х Листоватых +3 х Кустистых)

--------------------------------------------------------------------------

                                               30

ОЧА = 5+(2х3) + (3х0)

-----------------------------      =37% (3 балла)

                    30

Степень покрытия 37 % или 3 балла.

2. Оценка чистоты воздуха показала, что микрорайон находится в «Зоне угнетения» (флора бедна – фисции, леканоры, ксантории) это объясняется тем, что наш микрорайон - это периферийный города, где концентрация диоксида серы менее 0,05-0,3 мг/м3.
3. Чем ближе расположены деревья к проезжей части, тем меньше на них встречается лишайников, если они и есть, то слоевище их больное.
4. Воздух в районе нашей школы – средней загрязненности.

Литература.

    Определитель лишайников России. – СПб., 1996–1998.

      Определитель низших растений. Т. 5 : Лишайники, Бактерии и

Актиномицеты. – М., 1996. – 296 с.

      Томин М. П. Определитель кустистых и листоватых лишайников

СССР / М. П. Томин. – Минск, 1999. – 312 с.

      Томин М. П. Определитель корковых лишайников европейской

части СССР / М. П. Томин. – Минск, 1996.

      Бязров Л. Г. Лишайники в экологическом мониторинге /

Л. Г. Бязров. – М., 2002

     Инсаров Г. Э. Сравнение различных методов учета лишайников-

эпифитов / Г. Э. Инсаров, А. В. Пчелкин // Проблемы экологического

мониторинга и моделирования экосистем. – Л., 1983. – Т. 6. – С. 90–

101.

     Инсарова И. Д. Сравнительные оценки чувствительности эпифит-

ных лишайников различных видов к загрязнению воздуха / И. Д. Ин-

сарова, Г. Э. Инсаров // Проблемы экологического мониторинга и мо-

делирования экосистем. – Л., 1989. – Т. 12. – С. 113–174.  

     Трасс Х. Х. Классы полеотолерантности лишайников и экологи-

ческий мониторинг // Проблемы экологического мониторинга и мо-

делирования экосистем. – Л., 1995. – Т. 7. – С. 123–137.