Реферат-исследование по экологии «Растения – индикаторы кислотности почв леса»

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

Муниципального образования город Нягань

«Средняя общеобразовательная школа №14»

Реферат-исследование по экологии

Растения – индикаторы кислотности почв леса

                                                   Автор: Новиков Дмитрий Сергеевич

учащийся 11– А класса

                                                           Муниципального бюджетного общеобразовательного

                                                          учреждения муниципального образования город Нягань

                                     «Средняя общеобразовательная школа №14

                                    Научный руководитель: учитель биологии

                                                            высшей квалификационной категории

                                                            Муниципального бюджетного общеобразовательного

                                                          учреждения муниципального образования город Нягань

                                      «Средняя общеобразовательная школа №14»

Малкина Ольга Вячеславовна

Нягань 2013

Оглавление

Аннотация__________________________________________________3-4

План исследований___________________________________________5-6

Научная статья_______________________________________________7-12

Теоретическая часть___________________________________________7-9

Понятие о биоиндикации ______________________________________ 7-9

Практическая часть___________________________________________10 -11

Заключение__________________________________________________12

Растения – индикаторы кислотности почв леса

Новиков Дмитрий Сергеевич

Ханты – Мансийский автономный округ – Югра, г. Нягань

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение муниципального образования город Нягань «Средняя общеобразовательная школа №14», 11 - А класс

Аннотация

Целью проекта является: показать на примере видового состава растений участка леса, что растения являются индикаторами кислотности почвы.

Предмет  исследования: биоиндикация с помощью дикорастущих растений, кислотность проб почвы.

Объект исследования: пробы почв и растения участка леса.

Гипотеза: являются ли дикорастущие растения индикаторами кислотности почвы и можно ли это проверить с помощью опытов.

Задачи: изучить понятие о биоиндикации и её видах и методах, о растениях индикаторах в научной и научно-популярной литературе; определить по определителям и справочникам видовой состав дикорастущих растений участка леса, провести исследования кислотности почвы с помощью датчика рН цифровой лаборатории «Архимед»; сопоставить сведения о кислотности почвы с научными данными по распространению видов растений – индикаторов кислотности, произрастающих на данном участке.

Для достижения цели в работе были использованы следующие методы и приёмы: индивидуальные наблюдения, исследования, работа с научной литературой, анализ, сравнение,  практические методы по исследованию кислотности почвы с помощью датчика рН цифровой лаборатории «Архимед».

Выводы: дикорастущие растения являются индикаторами кислотности почвы.

Растения – индикаторы кислотности почв леса

Новиков Дмитрий Сергеевич

Ханты – Мансийский автономный округ – Югра, г. Нягань

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение муниципального образования город Нягань «Средняя общеобразовательная школа №14», 11 - А класс

План исследований

Для быстрой оценки основных характеристик почвы существует много методов, и один из них: по дикорастущим растениям-индикаторам. Благодаря им можно визуально определить, например, кислотность, механический состав, питательность, плотность, влажность почвы.

Я выдвинул гипотезу: являются ли дикорастущие растения индикаторами кислотности почвы и можно ли это проверить с помощью опытов.

Для достижения своей цели и подтверждения гипотезы я разработал план действий:

• изучить понятие о биоиндикации и её видах и методах, о растениях индикаторах в научной и научно-популярной литературе;
• определить по определителям и справочникам видовой состав дикорастущих растений участка леса, провести исследования кислотности почвы с помощью датчика рН цифровой лаборатории «Архимед»;
• сопоставить сведения о кислотности почвы с научными данными по распространению видов растений – индикаторов кислотности, произрастающих на данном участке.

При выполнении своей работы я изучил научную литературу, использовал информацию, размещённую на различных сайтах сети Интернет. Привожу список использованных источников:

Библиография:

1. Генезис почв и современные процессы почвообразования. Роде А.А. М.: Наука, 1984. 256 с.
2. Школьный экологический мониторинг. Учебно-методическое пособие / Под ред. Т. Я. Ашихминой. - М.: АГАР, 2000, С - 253.
3. http://www.medn.ru/rasteniy/obshhie-svedeniya-o-rasteniyax/urovenkislotnos/ Статья о растениях индикаторах.
4. http://www.sadurad.ru/indicator.htm  
5. http://gal-il.liferus.ru/sadovod/kislot.htm

Растения – индикаторы кислотности почв леса

Новиков Дмитрий Сергеевич

Ханты – Мансийский автономный округ – Югра, г. Нягань

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение муниципального образования город Нягань «Средняя общеобразовательная школа №14», 11 - А класс

Научная статья

1.Теоретическая часть

 Понятие о биоиндикации

Растения - индикаторы, или индикаторные растения — растения, для которых характерна резко выраженная адаптация к определённым условиям окружающей среды.

При наличии таких растений можно качественно или количественно оценить условия окружающей среды. Индикаторные растения, растения-индикаторы, растения, тесно связанные с определёнными экологическими условиями, которые могут качественно или количественно оцениваться по присутствию этих растений. Это как виды, так и внутривидовые единицы, различные аномальные формы, закономерно и постоянно возникающие под влиянием тех или иных внешних воздействий, и даже растительного сообщества. Индикационное значение имеют и ритм развития растений, и сроки наступления у них различных фенологических фаз.

Объектами индикации (индикатами) могут быть почвы, некоторые горные породы, подземные воды, присутствие определённых элементов и т. п. Одни индикаторные растения  — прямые индикаторы — имеют непосредственную связь с объектом индикации (они обычно сохраняют индикационное значение в пределах всего ареала), другие — косвенные индикаторы — обнаруживают связь с какими-либо факторами, находящимися в корреляционной зависимости от объектов индикации (чаще являются региональными или узко локальными).

         Индикаторные растения пользуются при оценке механического состава и засоления почв, в поисках пресных вод в пустынях, при картировании материнских почвообразующих пород и некоторых видов полезных ископаемых. Индикаторные растения — предмет изучения индикационной геоботаники.

Кислотность – одно из характерных свойств почвы. Повышенная кислотность отрицательно сказывается на росте и развитии ряда вида растений. Это происходит из-за появления в кислых почвах вредных для растений веществ, например растворимого алюминия или избытка марганца. Они нарушают углеводный и белковый обмен в растениях, задерживают образование генеративных органов и приводят к нарушению семенного размножения, а иногда вызывают гибель растений. Повышенная кислотность почв подавляет жизнедеятельность почвенных бактерий, участвующих в разложении органики и высвобождении питательных веществ, необходимых растениям.

Показатель кислотности почвы принято условно обозначать латинскими буквами pH с соответствующей цифрой. У каждого типа почв есть свои растительные индикаторы рН.

Кислые почвы: полевой хвощ, подорожник, вероника, пикульник, пырей ползучий, вереск
- сильнокислые почвы: сосна Веймутова, мхи-сфагнумы, зеленые мхи, ситник тощий, пушица, щучка, белоус, вереск, плаун булавовидный, водянка черноплодная, марьянник дубравный. (рН = 3,0-4,5)
- умеренно кислая почва: береза бородавчатая, ель обыкновенная, лиственница сибирская, сосна обыкновенная, черника, фиалка собачья, брусника, багульник, сушеница, кошачья лапка, толокнянка, калужница болотная, различные виды лютика (едкого и лугового), седмичник европейский (рН = 4,5-6,0).
- слабокислая почва: акация белая, яблоня лесная, липы мелко- и крупнолистная, березы бородавчатая и пушистая, клен остролистный, дубы черешчатый и красный, тополь канадский, вяз гладкий, груша, малина, крыжовник, смородина, земляника, ветреница лесная, папоротник, медуница неясная, зеленчук, колокольчик, овсяница лесная, бор развесистый, осоки, купена многоцветковая (рН = 6-6,7).

Нейтральные почвы:
- кислотно-нейтральная почва: черемуха обыкновенная, каштан конский, орех маньчжурский, смородина черная, малина, лещина обыкновенная, крапива жгучая, клубника (рН = 6,7-7,0).
- околонейтральные почвы: клевер горный, смоловка поникшая, таволга шестилепестная, мыльнянка (рН = 7,0-7,3).
- нейтрально-щелочные почвы: люцена серповидная, мать-и-мачеха, полынь горькая (рН = 7,3-7,8).

Щелочные почвы:
абрикосы, персики, черешня, вишня, слива, вяз, крушина, бузина, Лебеда бородавчатая, поташник олиственный, астра солончаковая, кермек Гмелина, хмель, куриное просо (рН = 7,8-8,5).

Существуют растения, которые обитают на почвах с любым значением рН от 3,0 до 9,5, т. е. от сильнокислых до сильнощелочных. В этой группе следует указать такие виды, как сосна, береза пушистая, лютик ползучий, земляника, мышиный горошек, марь белая, птичья гречиха. Эту группу растений, растущих на почвах разной кислотности, использовать в качестве индикаторов рН нельзя.

2.Практическая часть.

Определение видового состава дикорастущих растений лесного участка проводилась по определителям и справочникам, фотоматериалы сопоставлялись со школьной коллекцией гербариев дикорастущих растений.

1 участок: береза бородавчатая, ель обыкновенная, лиственница сибирская, сосна обыкновенная, сосна сибирская, пихта, черника, брусника, багульник, плауны, пушица, сфагновые и зелёные мхи.

2 участок: сосна обыкновенная, береза бородавчатая, мхи-сфагнумы, зеленые мхи, пушица, плаун булавовидный, багульник.

Исследования кислотности почвы проводились с помощью датчика рН цифровой лаборатории «Архимед» по следующей методике:

Оборудование и реактивы: почва, воронка, фильтровальная бумага, пробирка, стеклянная палочка, 2 химических стакана, датчик рН, цифровая лаборатория «Архимед».

Настройка параметров измерения:

1) частота измерений – каждую секунду;

2) число замеров – 50

Приготовление почвенного раствора. Забор почвы для анализа берётся на глубине 10-20 см. В химический стакан поместили почву. Прилили дистиллированную воду, объём которой должен быть в 3 раза больше объёма почвы. Хорошенько перемешали стеклянной палочкой.        

Приготовили бумажный фильтр. Смочили фильтр водой, чтобы он плотнее прилегал к стенкам воронки и чтобы сухой фильтр не впитывал фильтруемую жидкость. При фильтровании жидкость наливали на фильтр по палочке тонкой струёй, направляя её на стенку воронки, а не на непрочный центр фильтра, чтобы его не разорвать. Подставили под воронку химический стакан и профильтровали подготовленную смесь почвы и воды. Почва останется на фильтре, а собранный в пробирке фильтрат представляет собой почвенную вытяжку (почвенный раствор).

В почвенную вытяжку поместили датчик рН и начали регистрацию данных. Эксперимент проделали не менее 3-х раз.

Результаты измерений: занесли полученные данные в таблицу 1 «Кислотность почв» и сделали вывод об их пригодности для  различных  растений.

Таблица 1 - Кислотность почв

Вывод: почва №1 – умеренно кислая, почва №2 – сильнокислая.

Значение рН почвы соответствуют видовому составу  растений.

Заключение

В процессе проведения работы я подтвердил свою гипотезу о том, что дикорастущие растения являются индикаторами кислотности почвы и доказал это с помощью опытов.

Значения рН почвы соответствуют видовому составу растений на исследованных участках леса. Отсюда следует вывод: дикорастущие растения действительно являются индикаторами кислотности почвы.

Библиография:

1. Генезис почв и современные процессы почвообразования. Роде А.А. М.: Наука, 1984. 256 с.
2. Школьный экологический мониторинг. Учебно-методическое пособие / Под ред. Т. Я. Ашихминой. - М.: АГАР, 2000, С - 253.
3. http://www.medn.ru/rasteniy/obshhie-svedeniya-o-rasteniyax/urovenkislotnos/ Статья о растениях индикаторах.
4. http://www.sadurad.ru/indicator.htm
5. http://gal-il.liferus.ru/sadovod/kislot.htm