Влияние вихлопних газів автомобілів на розмір приросту, біомасу і життєздатність пилку хвойних растений

І З З Л Є Д Про У, А Т Є Л И З До, А Я Р, А Б Про Т А.

П Про Б І Про Л Про Р І И.

" Вплив вихлопних газів автомобілів на розмір приросту, біомасу і життєздатність пилку хвойних рослин пам’ятника природи «Комсомольська роща».

Руководитель: вчитель Виконав: учень 11-Б класу, біології Ярлыкова Н. А. школи № 15 Кирюшин Олег.

р. Тверь.

1999 Запровадження: Глобальне забруднення атмосфери, повітря б'є по стані природних екосистем, власне на зеленому покрові нашої планети. Однією з найнаочніших показників стану біосфери служать лісу, їх самопочуття. Дерева, які ростуть в «Комсомольській гайку» вздовж траси Москва — Санкт-Петербург (М-10) піддаються шкідливим впливам автотранспорту. Великий шкода завдає пил (распыляемый повітря асфальт і бетон доріг, гума покришок автомобілів) і сажа сильно послаблюють газообмін, процеси дихання і асиміляції, викликає гноблення рослин i ослаблення його зростання. Близько дороги викидають сміття із проїжджаючих машин, що пробирається поступово в землю довго разлагающейся твердий сміття перешкоджає зростанню кореневої системи. Счищаемый з дороги сніг разом із сіллю, якої притрушують дороги, потрапляє прямісінько під коріння дерев, завдаючи цим величезної шкоди їх коріння і майже земної основній частині жерла. Тяжкі - вантажні, так мабуть і легкові машини викликають тряску грунту, отже й її ущільнення. Ущільнення ж грунту супроводжується погіршенням її структури, зменшенням вологості на 30−60% і скважности (на18−20%). У цих грунтах різко зменшується кількість корисних мікроорганізмів, показником цього є зниження (в 2−3 разу) інтенсивності виділення Co2 в одиницю часу. У результаті уповільнюються процеси перекладу поживних речовин, у живильне для рослин стан. На ущільнювальних грунтах послаблюється також інтенсивність дихання коренів. Ущільнення грунту зменшує її водопроникність, повітропроникність і повітрообмін; коефіцієнт водопроникності грунту на ущільнених ділянках більш ніж сім разів нижче, ніж у неуплотнённых. На ущільнених грунтах збільшується глибина промерзання. Хвойні дерева менш стійкі до ущільнення грунту. Спостереження В. Д. Зеликова і В. Г. Пшеновой показали, що погіршення водноповітряного режиму грунтів (зменшення кількості вологи і кисню) і порушення мінерального харчування дерев, викликають різке ослаблення їх зростання, возникаю при ущільнення верхнього грунтового шару, причому у першу чергу від ущільнення грунтів страждає ялина, потім сосна і береза. Але ці чинники, якими злими вони не здавалися, мало порівняти з впливом продуктів роботи двигуна. У вихлопних газах двигунів внутрішнього згоряння містяться: окис вуглецю, окисли азоту, вуглеводні, альдегіди, сажа й багато іншого. До цього слід додати канцерогенні речовини (такі, як бензапирен), і навіть сполуки свинцю (осідаючі вздовж доріг) внаслідок використання етилірованого бензину. У ідеальному разі за згорянні палива повинні виходити лише вуглекислий на газ і пари води, например:

C9 H20 +1402=9CO2 +10H2 O.

Однако через неповного згоряння (різного роду добавок) утворюються різні хімічні вещества:

C9 H20 +9.502 = 9CO +10H2 O.

C8 H18 +2.502 =4CH3-COH+H2 O.

PB (C2 H5)4 +2CH3 CH2 Bг+14.502 = PB Bг2 +12CO2 +15H2 O І ще багато чого інше. Дуже небезпечний ФОТОХІМІЧНИЙ ТУМАН (зміг Лос — Анджелесского типу), що виникає при дії сонячної радіації на газові викиди (переважно автотранспорту). У складної суміші вуглеводнів і окислів азоту автомобільних викидів протікають фотохімічні перетворення: в результаті утворюються різні продукти (вільні радикали, альдегіди, перекису й багато іншого), які перевищують зі своєї токсичності вихідні забруднювачі. Так було в фотохимическом смозі виявлено ПЕРОКСИАЦЕТИЛНИТРАТ (ПАН), який пошкоджує рослини, різні сполуки викликають кислотні дощі. Дослідники у Європі США виявили, що кислотні опади шкодять деревах як безпосередньо, і побічно, выщелачивая з грунтів та хвої необхідних його зростання биогены. Експерименти підтвердили, що дощі і хмари із високим кислотністю можуть вимивати магній, калій і кальцій що з хвої дерев, що з грунту, на якому вони ростуть. Коли ці живильні елементи видаляються з хвої, дерева намагаються відшкодувати втрату, посиливши їх всмоктування з грунту. Якщо грунт вже выщелочена кислотними опадами, рослини що неспроможні компенсувати втрачені биогены, і з’являються ознаки «голодування», наприклад пожелтение хвої. Коли дерева ослаблені забрудненням, вони стають чутливі до природних стресам типу насекомых-вредителей, хвороб, коливань клімату (посух, приморозків, тощо.), яким могли протистояти доти. Значення шкоди, яке заподіюють лісам, не вичерпується загибеллю повреждённых дерев. Коли вплив забруднення повітря посилюється, може порушаться вся екосистема загалом. На відміну від здорової, зазвичай витримує періодичні пожежі і навали комах, вона за хронічної експозиції атмосферному забруднення, поступово втрачає здатність справлятися з природними стресами. Деякі вчені вважають, будь-яка екосистема цих умовах рано чи пізно припинить своє существование.

Відтворення масі собі подібних — загальне властивість будь-якого організму. У індивідуальному розвиток вищих квіткових рослин репродуктивний період пов’язані з глибоким змінами обміну речовин, фізіології, анатомії та морфології окремих органів прокуратури та організму загалом. Ч. Дарвін роботі «Дія перекрёстного запилення і самоопыления» символізував велику чутливість генеративних елементів квіток до зовнішніх умовам. Він зазначав, що навряд чи існує у природі або дивовижніше, ніж чутливість статевих елементів стосовно зовнішніх впливів і витонченість їх взаємного подібності. Деякі невеликі зміни зовнішніх умов чи запилення власної пилком можуть призвести до повної стерильності і зробити рослини фертильными при запиленні пилком будь-який особини тієї самої виду. Отже, Ч. Дарвін характеризував жіночі і чоловічі генеративні елементи, як дуже реактивні і чутливі до різним влияниям.

Мета работы.

Визначити вплив викидів автомобільного транспорту на розмір приросту, біомасу і життєздатність пилку хвойних дерев «Комсомольській рощи».

Методика Для визначення бічного і верхушечного приросту і биомассы.

1) Виберіть 3 сосни і трьох їли мають однаковий вік, зростаючих на однорідному ділянці, але різному віддаленні дороги 2) Вимірте вони величину верхнього і бічного приросту останнього року стабільна 3) Вибірково зберіть з крони хвою в целофанові пакети з кожним сосонки окремо (1000 прим.) 4) Вимірте довжину 100 прим. хвоїнок з кожного пакета і обчислите порівн. величині довжину хвои:

? (Vх р).

М = п.

М — середня величина.

V — варіанта, довжина хвои.

Р — частота народження nзагальна кількість вариантов.

— знак суммирования.

5) Зважити 1000 хвоїнок з кожного пакета отдельно.

Визначте біомасу сирого речовини 6) Висушите 1000 хвоїнок на батареї з кожного пакета і визначте біомасу сухого речовини шляхом зважування 7) Отримані дані зведіть в таблицю 8) Проаналізуйте отримані результати і зробіть выводы.

Практична часть:

Були обрані три сосни і трьох їли приблизно мають однаковий вік, які ростуть в «Комсомольській гайку», поблизу мікрорайону «Юність» у травні 1999 року: 1) сосна та ялина поблизу авто шосе (С-Петербургское ш.) 2) сосна та ялина з відривом 100 метрів від шосе. 3) сосна та ялина з відривом 200 метрів від шоссе.

З кожного з 6 дерев було зібрано хвоя (по 1000 хвоїнок), виміряти величина верхнього і бічного приросту останнього року стабільна, виміряти довжина 100 штук хвоїнок з кожного дерева. 1) По формуле:

? (Vх р).

М = п, где, М — середній розмір довжини хвої,? — знак підсумовування, V — довжина хвої, р — частота народження, п — загальна кількість варіантів, знайдено середня довжина хвоїнок всіх досвідчених деревьев.

Средняя величина довжини хвоїнок приведено в таблиці № 1.

| Варіант | Сосна (порівн. довжина)| Ялина (порівн. | | | |довжина) | | 1 Поблизу | 5,3 | 0,9 | | 2 100 м | 6,5 | 1,2 | | 3 200 м | 6,7 | 1,4 |.

2) Виважено 1000 хвоїнок з кожного з 6 дерев в сиром і сухому вигляді. 3) Дані дослідження наведені у таблиці № 2.

|Объект |Удале-ни|При- |При- |Ср.дли- |Біомаса (р.) | |исслед. |е від |Зростання |зростання |на хвої | | | |дороги |Угору |у бік |(див) | | | | |(див) |(див) | | | | | | | | |Сире |Сухе | |Сосна |Поблизу | 13,0 |12,0 | 5,3 | 9,5 | 6,7 | |Сосна |100 м | 15,0 |16,0 | 6,5 | 30,74 | 10,8 | |Сосна |200 м | 21,0 |19,6 | 6,7 | 31,62 | 11,0 | |Ялина |Поблизу | 25,0 | 7,5 | 0,9 | 4,0 | 2,3 | |Ялина |100 м | 20,0 |12,5 | 1,2 | 4,76| 2,24 | |Ялина |200 м | 20,0 |16,0 | 1,4 | 5,6 | 3,4 |.

Сосна Ель.

Висновки: Віддаляючись від дороги у дерев збільшується бічний і верхівковий приріст, як і довжина хвої. Досвід показав як і, що біомаса речовини (хвої) в сиром і сухому видах збільшується прямо пропорційно відстані до дороги. З цього можна дійти невтішного висновку: «дорога» вкрай негативно впливає на посадки які перебувають по її узбіччях. Вони одні із перших приймають «удар» автотранспорту по оточуючої среде.

Методика дослідження життєздатності пыльцы.

Під життєздатністю пилку зазвичай розуміють її здатність проростати на рильце маточки попри наявність усіх необхідних сприятливих умов. Життєздатна (т.е.живая) пилок фізіологічно дуже активна. Це використовують у практиці визначення життєздатності пыльцы.

Розроблено багато методів визначення життєздатності пилку. Для дослідницької роботи підійде метод вологій камери Ван Тигеля.

Камера Ван Тигела складається з скляного циліндричного кільця, яке прикріплено до предметного склу парафіном, а згори кільце накрите покровным склом. Усередині кільця поміщають краплю води. На нижню поверхню покровного скла завдають краплю штучної середовища для пророщування пилку. Покровное скло прикріплюють до склу вазелином.

Як середовища для пророщування пилку зазвичай служить 1% розчин агар-агару на дистильованої воді з додаванням сахарози чи глюкози. Сахарози чи глюкози необхідно від 5 до 40% залежно від виду рослин. Температура краплі середовища має значення. Вона має бути приблизно дорівнює температурі квітки, що буває на 2−50 вище температури навколишнього повітря на період масового цвітіння рослин, у природних условиях.

На краплю висівають досліджувану пилок і, перевернувши покровное скло, накривають їм кільце камери Ван-Тигеля. Відсоток пророслих пилкових зерен визначають щонайменше, ніж для 5−20 полів зору мікроскопа. За що проросли зерна приймаються ті, які мають довжина пыльцевой трубки перевищує діаметр пилку щонайменше, ніж у двічі. Цей метод дає занижені результаты.

При проращивании пилку використовувалася наступна середовище: 20% глюкози + 1% агар-агару 20% сахарози + 30% глюкози + 1% агар-агару 30% глюкози 1% агар-агара.

Підрахунок кількості пророслих зерен проводиться за годину для 5−20 полів зору протягом 6 годин. Середнє кількість пророслих пилкових зерен підраховують за такою формуле:

? x і? x і - сума всіх видів варіантів сукупності x =——, де ————, n n — число варіантів (Рокіцький, 1964).

Під час вивчення проростання пилку у різних середовищах цікаво порівняти життєздатність зерен, які зберігаються в эксикаторе при кімнатної температурі й у холодильнику в 50% цукровому сиропі за нормальної температури -20, -30. Методика зберігання пилку не в холодильнику описана у Венгеровской С.І. і Джелали Н.І. (1970 р.), які працювали з пилком зернобобових культур. За даними пилку, та що зберігалася на цілком сформованих бутонах, які занурювалися в 50% цукровий сироп, виявилися зі своєї запліднюючої здібності вдвічі вище, ніж пилок, та що зберігалася в эксикаторе.

Практична часть:

Были обрані 10 сосен, 5 В безпосередній близькості до шляхи і 5 у натовпі гаї. Їм зібрано пилок. Пилок з кожного дерева пророщена в живильному розчині: 10% глюкози, + 20% сахарози, і трохи желатину замість агарагару. Відповідно до методикою був підраховано середній відсоток проростання пилку з кожного дерева. Отримані результати наведені у таблиці № 3.

Таблиця № 3 | № дерева | середній % проростання | |1сосна біля краю шляху |5% | |2сосна біля краю шляху |15% | |3сосна біля краю шляху |7% | |4сосна біля краю шляху |10% | |5сосна на дорозі |3% | |Средн. % проростання пилку |8% | |дерев на дорозі | | |1сосна у натовпі гаї |10% | |2сосна у натовпі гаї |50% | |3сосна у натовпі гаї |35% | |4сосна у натовпі гаї |48% | |5сосна у натовпі гаї |29% | |Средн. % проростання пилку |34,4% | |дерев у натовпі гаї | |.

Вывод: Аналізуючи набуті результати, доходимо висновку: «дорога» вкрай погано впливає життєздатність пилку, як наслідок від цього на здатність відновлення популяции.

Выводы:

По мері видалення від дороги у дерев збільшується бічний і верхівковий приріст, життєздатність пилку, і такий самий довга хвої. Досвід показав так ж, що біомаса речовини (хвої) в сиром і сухому видах збільшується прямо пропорційно відстані до дороги. З цього можна дійти невтішного висновку: «дорога» вкрай негативно впливає посадки які перебувають по її узбіччях на життєздатність пилку, як наслідок від цього на здатність відновлення популяції. Дерева одні із перших приймають «удар» автотранспорту по оточуючої среде.

Список літератури: 1) Природокористування 10−11 навчальних посібників (ав. Н.Ф. винокурова; Г. С.

Камерилова; В. В. Николина; В.І. Сиротин; В. М. Смирнова.) 1995 р. 2) Охорона природи: (Факультатив. курс). Посібник учнів/ А. У. Михеев,.

К.В. Пашканг, М. М. Родзевич.

Просвітництво 1983. 3) Бібліотека «ДЖЕРЕЛЬЦЯ» — додаток до газети «Джерело» № 3,4 — 1997 р. серия.

«Біолог» 4) Місто Армянськ і природа (міські природні насадження) Ав. Л. О. Машинский стройиздат Москва 1973 г. 5) Наука про навколишньому середовищі: як влаштований світ: у два томах. Т 1.

Ав. Б. Небель. «Мир"1993г 6) Екологічні нариси про природу і людині «прогрес» — 1988 7) Ч. Дарвін «Дія перекрёстного запилення і самоопыления».

Ст.

1) Введение_________________________________________1.

2) Мета раработы____________________________________3.

(боковой і верхівковий приріст, биомасса).

3) Методика ________________________________________3.

4) Практична часть________________________________4.

5) Висновки _________________________________________6 (дослідження життєздатності пыльцы).

6) Методика________________________________________6.

7) Практична часть________________________________8.

8) Выводы__________________________________________8.

9) Загальні выводы____________________________________9 10) Список литературы_______________________________10 11) Содержание_____________________________________11 ———————————- [pic].

[pic].