Изучение видового состава эпифитных лишайников ГО Серпухов в целях выявления эффективных биоиндикаторов и разработки методики оценки состояния окружающей среды с их помощью

Актуальность

Из-за симбиотического строения (гриб + водоросль), климатической устойчивости и долгого срока жизни (составляющего около 50 лет) лишайники являются эффективными биоиндикаторами — экономически выгодным средством диагностики состояния окружающей среды. Но видовой состав лишайников районов малой площади изучен недостаточно — мы располагаем лишь малыми объемами закономерностей произрастания этих комплексных организмов. Работа углубит знания о родах Parmelia, Hypogymnia, Xantoria, Lecanora, Cladonia.

Цель

Составление алгоритма оценки степени загрязненности локации с помощью лишайников, растущих на деревьях, на основе выявленных в ходе работы закономерностей.

Задачи

1. Собрать информацию и лишайники для последующего анализа.
2. Определить закономерности произрастания видов в зависимости от факторов загрязнения окружающей среды.
3. Выявить возможность применения изучаемых видов в качестве биоиндикаторов.
4. Составить алгоритм оценки степени загрязненности локации с помощью эпифитных лишайников.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

• Фотоаппарат
• Канцелярский нож
• Подписанные пластмассовые контейнеры
• Прозрачная пленка, разделенная на квадраты по 1 см³ (для измерения площади покрытия лишайника)

Описание

Методы исследования: полевой сбор материала, компьютерная микроскопия, наблюдение, сравнение, статистический учет, анализ данных.

Этапы исследования

1. Выбор точек сбора лишайников
2. Подготовка оборудования
3. Сбор, измерение, фотофиксация лишайников
4. Определение видового состава лишайников, состояния талломов (компьютерная микроскопия)
5. Выявление закономерностей произрастания и способности реагировать на изменение внешних условий
6. Разработка задуманного алгоритма

В ходе выполненного автором анализа сведений литературных источников, изучения экологической обстановки 6 локаций ГО Серпухов (деревни Байденки и Райсеменовское, Лужки, объекты городов Серпухов и Протвино, полигон ТБО «Лесная») и выявления изменений в состоянии лишайниковой флоры (путем составления таблиц, измерения площади покрытия, микроскопии) был разработан алгоритм быстрой оценки экологической обстановки произвольной локации, проверенный впоследствии еще на нескольких контрольных точках (в том числе и за границей РФ – на территории Непала, в городе Катманду, одном из наиболее загрязненных городов планеты).

Результаты работы/выводы

Результат анализа показал возможность применения каждого исследуемого вида в целях биоиндикации состояния окружающей среды, были выявлены эффективные биоиндикаторы загрязнений (роды Hypogymnia, Cladonia), а также доказана эффективность некоторых старых методик лихеноиндикации и по сей день.

На основе полученных в результате исследования знаний был составлен алгоритм быстрой оценки экологической обстановки произвольной локации, позволяющий каждому желающему провести анализ экологической обстановки локации просто и быстро.

Перспективы использования результатов работы

Полученная в ходе работы информация о  видовом составе лишайников разных локаций, о их площадях покрытия может быть использована в других научных исследованиях. Разработанный алгоритм удобно применять для быстрой оценки состояния произвольной локации, для сравнения экологических обстановок (причем сделать это может любой желающий).

Впоследствии планируется

1. Увеличить количество контрольных точек и применяемых методик анализа (химический анализ).
2. Производить периодические исследования на долгосрочной основе (калькирование).
3. Экспериментировать с переносом лишайников с одной локации на другую.
4. Поделиться алгоритмом с желающими применять его на практике (печатный материал, создание интерактивного веб-сайта).

Награды/достижения

Старт в медицину (призер).

Курчатовский проект (призер).

Мнение автора

“Я доволен результатами своей работы и считаю их актуальными на данный момент: наращивая объемы вредных для окружающей среды производств, люди не заботятся о состоянии окружающей среды, потому что еще не замечают катастрофических последствий своей деятельности. Как оказалось, в качестве индикатора этих последствий можно применять лишайники, а разработанная мной блок-схема алгоритма анализа экологического благополучия делает этот процесс простым и понятным даже тому, кто не является специалистом-лихенологом!
Я получил полезный опыт участия в научной конференции «Курчатовский проект», позволяющей каждому интересующемуся наукой школьнику рассказать о своих успехах в изучении выбранной темы. Надеюсь, что «Курчатовский проект» будет развиваться и дальше, поощряя нас искать себя в различных областях науки, такой сложной, но такой увлекательной!”