Изучение видового состава эпифитных лишайников ГО Серпухов в целях выявления эффективных биоиндикаторов и разработки методики оценки состояния окружающей среды с их помощью
Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» в секции «Метод» среди работ учащихся 10−11 классов |
Направление работы: Экология
Авторы работы: ГБОУ Школа № 902 «Диалог»
Email: Написать
Предметы: Биология, Химия, География
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» 2020 года
|
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
- Собрать информацию и лишайники для последующего анализа.
- Определить закономерности произрастания видов в зависимости от факторов загрязнения окружающей среды.
- Выявить возможность применения изучаемых видов в качестве биоиндикаторов.
- 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
- Выбор точек сбора лишайников
- Подготовка оборудования
- Сбор, измерение, фотофиксация лишайников
- Определение видового состава лишайников, состояния талломов (компьютерная микроскопия)
- Выявление закономерностей произрастания и способности реагировать на изменение внешних условий
- 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
- Увеличить количество контрольных точек и применяемых методик анализа (химический анализ).
- Производить периодические исследования на долгосрочной основе (калькирование).
- Экспериментировать с переносом лишайников с одной локации на другую.
- 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!”