Изучение гамма-фона микрорайонов

 г. Узловая методом флуктуирующей асимметрии листьев берёзы и липы

Работу выполнила: Павленко Кристина Юрьевна, 16 лет, ученица10 класса

МБОУ гимназии г.Узловая Тульской области

Руководитель: Ануфриева Ирина Ивановна, учитель биологии

МБОУ гимназии г.Узловая Тульской области

 

 

Узловая 2018

Оглавление

1. Пояснительная записка……………………………………………………. 3 стр.

2. Методы………..……………………………………………………………   3 стр.

3. Результаты…………………………………………………………………    6 стр.

4. Выводы……………………………………………………………………. 35 стр.

5. Литература………………………………………………………………….. 36 стр.

6. Приложение ………………………………………………………………… 37 стр.

Пояснительная записка.

В современное время самыми актуальными становятся экологические проблемы. Они связаны с рядом факторов, одним из которых является авария на ЧАЭС в 1986 г. Наш город в числе других подвергся радиационному заражению. С тех пор минуло 30 лет. Я решила узнать, остался ли след радиоактивного загрязнения в нашем родном городе и сопоставить полученную информацию с интернет-информацией. Для ответа на данный вопрос я использовала метод оценки экологического состояния местности по интегральным характеристикам асимметрии листьев берёзы повислой и липы сердцелистной.

Цель. Исследовать и оценить состояние окружающей среды методом определения величины асимметрии морфологических признаков листа берёзы повислой и липы сердцелистной,  сопоставить полученные результаты с интернет-данными.

Задачи.

1. Провести сбор листьев берёзы и липы в районе квартала и парка железнодорожников   г. Узловая.

2. Вычислить уровень асимметрии листьев берёзы и липы по пяти признакам.

3. Обработать результаты измерений. 

4. Установить степень нарушения листьев берёзы и липы, используя пятибалльную оценку.

5. Оценить качество радиационной обстановки в г. Узловая, опираясь на шкалу оценки.

Методы.

Метод флуктуирующей асимметрии листьев. Для того, чтобы оценить качество окружающей среды, применяются различные подходы – физические, химические, социальные, но приоритетной является биологическая оценка [6]. Было установлено: одно из внешних нарушений развития – отклонение в симметрии тела и отдельных органов приводит к асимметрии между правой и левой сторонами тела [1]. Это явление возникает из-за возрастающего загрязнения окружающей среды, связанного в том числе и с радиационным загрязнением. Если в некоторых районах показатель асимметрии у организмов индикаторов увеличивается, то качество окружающей среды ухудшается.

    Для оценки стабильности развития растений могут быть использованы любые признаки, для которых можно оценить нормальное значение и установить степень отклонения от него. Например, это симметрия и асимметрия листа [3]. При усиленном воздействии на организм неблагоприятных факторов, к которым относится загрязнение среды, возникает увеличение показателя асимметрии [1]. В качестве объекта исследования я выбрала растение-индикатор – берёзу повислую, другое её название – берёза бородавчатая и липу сердцелистную. На эти растения я обратила внимание не случайно, берёза и липа очень широко распространены в Узловой. Для исследования решено было собрать выборку, которая включает 100 листьев с 10 берёз и 100 листьев с липы. Листья собирались с нижней части кроны, с деревьев достигших генеративного возраста и произрастающих в одинаковых условиях, так как уровень асимметрии листьев берёзы и липы увеличивается не только под влиянием антропогенных факторов, но и при произрастании растений в сложных экологических условиях, связанных с радиационным заражением местности.

    Сбор материала, т.е. листьев следует проводить после полной остановки их роста. Поэтому листья берёзы были собраны в сентябре 2017 г. Берёзовые листья и листья липы были собраны в 2 микрорайонах города, это район квартала 50 лет Октября и район парка железнодорожников. С каждого района было взято по десять образцов с одного дерева. Всего было собрано 100 листьев. Они были взяты из одной и той же части кроны с максимального количества доступных веток относительно равномерно вокруг дерева. Для измерения были отобраны листья среднего размера. Все листья с одной территории упаковывались в полиэтиленовый пакет, в него также помещала этикетку с названием места сбора. Материал был обработан сразу после сбора. Для измерения лист клала перед собой стороной, обращённой к верхушке побега. С каждого листа снимала показатели по пяти промерам с левой и правой стороны листа по отдельности (рис. 1). Затем производила расчёт их различий, то есть величину асимметрии листьев. Для начала складывала лист пополам, совмещая верхушку с основанием листовой пластинки. Затем, разгибая лист, по образовавшейся складке производила измерения. Для измерений использовались измерительный циркуль, линейка, транспортир.

Рис. 1. Схема промеров листа берёзы  

1) Ширина половинки листа; измеряется посредине листовой пластинки.
2) Длина второй от основания листа жилки (слева и справа от центральной жилки).
3) Расстояние между первой и второй жилкой, считая от черешка, в месте прикрепления их к центральной жилке (слева и справа).

4)Расстояние между концами этих жилок.

5) Угол наклона второй жилки к центральной (слева и справа).

Все измерения проводятся в миллиметрах (пункты 1-4) и градусах (пункт 5).

Следующий этап работы – расчёты полученных данных по методике В.М. Захарова и др. (2000). В первом действии для каждого промеренного листа вычисляются относительные величины асимметрии для каждого признака. Для этого разность между промерами слева (L) и справа (R) делятся на сумму этих же промеров: (L - R) / (L + R). Во втором действии вычисляется показатель асимметрии для каждого листа. Для этого суммируются значения относительных величин асимметрии по каждому признаку и делятся на число признаков. В третьем действии вычисляется интегральный показатель стабильности развития – величина среднего относительного различия между сторонами на признак. Для этого вычисляется средняя арифметическая всех величин асимметрии. Значения заносятся в заранее заготовленную таблицу.

На завершающем этапе работы оцениваю качество окружающей среды. Для оценки нарушения степени стабильности развития использовалась 5-бальная шкала – чем выше показатель асимметрии, чем хуже экологическая ситуация. Таким образом, баллы стабильности развития соответствуют качеству окружающей среды. Свои результаты сопоставила и сравнила с данными таблицы (табл. 1) [2,4,5].

Табл. 1. Пятибалльная шкала оценки отклонений состояния организма от условной нормы по величине интегрального показателя стабильности развития для берёзы повислой.

Балл стабильность развития	Величина показателя асимметрии (стабильности развития)	Качество окружающей среды
I	< 0,040	условная норма, отсутствие влияния неблагоприятных факторов
II	0,040 – 0,044	Начальные незначительные отклонения от нормы, слабо загрязнённая местность
III	0,045 – 0,049	Средний уровень отклонения от нормы, средне загрязнённая местность
IV	0,050 – 0,054	Существенные, значительные отклонения от нормы, сильно загрязнённая местность
V	>0,054	Критическое состояние, неблагоприятные условия

Результаты.

Я  провела исследования в микрорайоне квартала 50 лет Октября на территории дома № 5 и гимназии, на территории парка железнодорожников.

Спутниковый снимок парка железнодорожников

Спутниковый снимок квартала им. 50-летия Октября, дом № 5 и гимназия

Дом № 5

 

Я собрала с берёз и лип, растущих на территории придомого участка, пришкольного участка и на территории парка, листья по 10 штук с каждого дерева (10 берез и 10 лип). Произвела замеры листьев и сделала расчёты. Результаты занесла в таблицы.

Береза

Школа МБОУ гимназия
№ листа	Ширина половинок листа, мм