Проекты

Биомониторинг состояния биоценозов Измайловского парка

Работа призёров открытой городской научно-практической конференции «Старт в медицину» в секции «Экология и эволюция»

Направление работы: Экология
Авторы работы: ГБОУ Школа в Капотне
Предметы: Биология
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Старт в медицину», 11–13 апреля 2019 года

Цель

Изучить степень влияния антропогенной нагрузки на состояние биоценозов Измайловского парка.

Описание

Как и любая другая экологическая система, лес постоянно меняется, и понимать процесс этой перемены очень важно для того, чтобы уметь правильно оценить его состояние. Особенно важно уделять внимание лесным массивам в городах, так как на них воздействуют и промышленные, и антропогенные (рекреационные) нагрузки. В этой связи охрана окружающей среды урбанизированных территорий является весьма актуальной проблемой.

Для решения этой проблемы в первую очередь важна организация экологического мониторинга для определения мероприятий по восстановлению и повышению устойчивости биоценозов в усложнившейся экологической ситуации. Биомониторинг, или слежение за реакцией живых организмов на загрязнение окружающей среды, рассматривается как один из важнейших видов экологического мониторинга.

При современном уровне урбанизации города Москвы лесной массив Измайловский лесопарк имеет исключительно важное санитарно-гигиеническое и средообразующее значение: лесные экосистемы лесопарка сохраняют состав и структуру лесных сообществ, являясь местообитанием многих типично лесных видов растений и животных.

Гипотеза

Антропогенный фактор влияет на экологическое состояние урбанизированных территорий не только вблизи источников загрязнения (дорог), но и в отдалённых биоценозах.

Задачи

1. Провести анализ научной литературы по теме исследования.

2. Сделать описание модельных участков с разной степенью антропогенного воздействия.

3. Оценить жизненное состояние леса по сосне.

4. Проанализировать влияние загрязняющих факторов на почву биоценозов (лабораторные пробы снега и анализ прорастания модельных растений).

5. Оценить экологическое состояние выбранной территории, разработать комплекс мероприятий по сохранению лесной среды в условиях антропогенной нагрузки.

На первом этапе была изучена литература по теме исследования: определены физико-географические характеристики Измайловского леса.

На следующем этапе был проведён биомониторинг исследуемой территории, который включал в себя биоиндикацию и биотестирование. При биоиндикации проводили качественную оценку параметров среды по состоянию биоты (исторически сложившаяся совокупность видов живых организмов, объединённых общей областью распространения в настоящее время или в прошедшие геологические эпохи) в природных условиях.

Для оценки антропогенной нагрузки использовался площадочный метод: было выбрано 9 пробных площадей, которые разделили на 2 группы – участки, сильно подверженные антропогенному влиянию, и участки в наименьшей степени изменённые человеком.

Для сравнения ключевых участков и выяснения, на какие компоненты экосистем влияет антропогенный фактор, применялся метод качественного и количественного сравнения видов.

Оценка жизненного состояния леса проводилась методом биоиндикации: по различным признакам исследуемого вида живого организма (в данном случае вида-биоиндикатора – сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) можно судить о состоянии окружающей среды.

Выбор сосны обусловливается её чувствительностью к антропогенному влиянию: загрязнения влияют на морфологические и анатомические изменения, а также на продолжительность жизни хвои.

На следующем этапе проводили исследование снежного покрова методом биотестирования. Снеговой покров является своеобразным индикатором чистоты воздуха, т. к. накапливает в своём составе практически все вещества, поступающие в атмосферу. Метод биотестирования проводился по проросткам растения-индикатора, в качестве которого использовался кресс-салат.

 

Результаты

Гипотеза была подтверждена: отдалённые от источников антропогенного загрязнения биоценозы также подвержены негативному воздействию, хоть и в меньшей степени.

1. Изучив модельные участки с разной степенью антропогенного воздействия, можно заключить, что наибольшее биоразнообразие характерно для участков № 3 и № 9 с умеренным вытаптыванием и наименьшей доступностью для людей, т. е. биоразнообразие обратно пропорционально степени антропогенного воздействия.

2. По жизненному состоянию сосны можно отметить схожие показатели на обеих площадках и хорошее состояние деревьев. Это может быть связано с отсутствием или небольшим антропогенным воздействием.

3. Лабораторные пробы снега показали, что наиболее загрязнёнными участками являются места вблизи АЗС и около дороги, т. е. они оказывают огромное влияние на Измайловский лес, так как большое количество загрязняющих веществ попадает в почву весной при таянии снега.

4. Сохранению лесной среды могли бы помочь следующие мероприятия:

а) временные закрытия для посещения различных частей парка (для восстановления растительности);

б) подсадка древесно-кустарниковых пород;

в) прокладка дорожек в наиболее посещаемых местах, чтобы исключить чрезмерное вытаптывание травянистых видов и подроста деревьев;

г) ограниченное использование реагентов зимой вблизи городских лесов;

д) удаление сорных видов − интродуцентов − с заменой их на местные породы