2373

21

Задание 5.2.

Анализ анатомии листьев мезофильных и ксерофильных злаков близких видов

Материал: фиксированные в спирте с глицерином листья овсяницы луговой — Festuca pratensis Huds и овсяницы овечьей — F. Ovina L. или осоки шаровидой — Carex globularis, гербарные экземпляры этих растений.

Ход работы:

Приготовьте поперечные срезы листьев, обработайте флороглюцином с соляной кислотой. Рассмотрите срезы под микроскопом и найдите устьица.

Обратите внимание на расположение кроющих волосков, сравните характер расположения и степень развития проводящей и механической ткани,

хлоренхимы и толщины эпидермы, наличие моторных клеток, толщины листа.

На основании структуры листа решите, какой из видов более ксерофилен.

Проверьте правильность вывода, для чего сравните ареалы и биотопическую приуроченность двух исследуемых видов, используя определитель. Заполните таблицу 6, сделайте выводы.

Таблица 6. Особенности анатомического строения листьев злаков и осок

22

Оценка влияние городской среды.

На планете почти не осталось не затронутых человеком природных геосистем. На большей части земного пространства природная геосистема выступает в качестве составной части сложных пространственно временных образований, включающих природу, население хозяйство. Например, городская урбосистема. Она обладает двойственным характером развития: с одной стороны – функционирует по законам природы, с другой – социально-

экономического развития общества.

Существование в городской среде производственных объектов,

транспорта связано с потреблением природных ресурсов и выбросами в нее многочисленных разнообразных отходов. Это, естественно, оказывает влияние на природный ландшафт, нарушая и видоизменяя его, на саму техносферу, на здоровье человека.

Наиболее распространенными в настоящее время критериями оценки качества атмосферного воздуха, пресных и морских вод, почвы – являются предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ. ПДК загрязняющего вещества – это такая его максимальная концентрация в окружающей среде, которая не оказывает воздействия на здоровье человека и не вызывает отдаленных мутагенных и канцерогенных последствий.

На качество городской среды оказывает влияние площади и состояние зеленых насаждений в городах. Они, наряду с другими функциями,

способствуют оздоровлению городской среды – снижению уровня шума и содержания пыли в воздухе, поглощению токсических выбросов.

23

Лабораторная работа 6.

ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ РЕКРЕАЦИОННЫХ НАГРУЗОК НА ЛЕСНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ В ГОРОДЕ.

Цель работы: Определение степени нарушенности экосистем лесного сообщества под влиянием антропогенного фактора и разработка мер по их восстановлению.

Теоретическая часть

С развитием процесса урбанизации естественная природная среда в городах очень сильно изменяется.

Зеленые растения выполняют жизненно важные функции; среди них следует отметить санитарно-гигиенические функции, влияние на микроклимат города: смягчая летнюю жару и сухость, растения защищают от палящего солнца и сильных ветров. Городская растительность способствует повышению ионизации воздуха. Хорошо известен противошумовой эффект зеленых насаждений, связанный с большой звукоотражательной способностью листвы деревьев.

Городская растительность выступает в качестве своеобразного живого фильтра, поглощающего из воздуха пыль и различные химические загрязнения.

Велика также и эстетическая ценность растений.

Во флоре любого города можно различить виды: местные или автохтонные, по происхождению, и виды аллохтонные, т.е. попавшие на данную территорию из других областей земного шара. Соотношение местных и адвентивных видов в городах складывается, как правило, с явным преимуществом последних. Большинство местных представителей изгоняется из городской флоры уже при закладке городов, а впоследствии им трудно акклиматизироваться в городе, т.к. условия очень сильно отличаются от привычных. Причем из сохранившихся местных видов обычно мало лесных,

большей частью это луговые, степные и растения открытых пространств.

24

Городские условия накладывают отпечаток на экологический состав флоры. Лучше приживаются виды, приспособленные к недостатку влаги

(ксерофиты), засоленности почв (галофиты), а также увеличивается доля азотолюбивых (нитрофильных) видов.

Влияние городских условий на растения также просматривается и по различным показателям жизненных процессов, внешнего облика, особенностям строения его органов, долговечности растения в данных условиях. У городских деревьев нарушены процессы фотосинтеза, поэтому они имеют более редкую крону, мелкие листья, короткие побеги.

Активное посещение горожанами парков, садов, других зеленых уголков приводит к прямым и косвенным воздействиям на растительные сообщества. К

прямым воздействиям относятся поломка деревьев и кустарников,

замусоривание и т.д. Повсеместно наблюдается уплотнение верхнего слоя почвы и как результат - нарушение водно-воздушного режима.

Экспериментальная часть.

Проанализировать основные характеристики деградации лесных экосистем.

1.Провести изучение видового состава.

2.Дать характеристику стадий рекреационной деградации лесных

экосистем.

3.Данные занести в таблицу 7

Таблица 7. Таблица результатов.

4. Сделать вывод о степени деградации изученной лесной экосистемы.

25

Лабораторная работа 7.

РАСЧЕТНАЯ ОЦЕНКА КОЛИЧЕСТВА ВЫБРОСОВ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В ВОЗДУХ ОТ АВТОТРАНСПОРТА

Цель работы: Ознакомление с основными видами антропогенных загрязнений окружающей среды и методами их экспрессного анализа.

Оборудование: калькулятор.

Теоретическая часть

Автотранспорт является одним из основных загрязнителей атмосферы оксидами азота NOx и угарным газом, содержащихся в выхлопных газах. Доля транспортного загрязнения воздуха составляет более 60% по СО и более 50%

по NOx от общего загрязнения атмосферы этими газами. Повышенное содержание СО и NOx можно обнаружить в выхлопных газах неотрегулированных двигателей, а также двигателя в режиме прогрева.

Выбросы вредных веществ от автотранспорта характеризуются количеством основных загрязнителей воздуха, попадающих в атмосферу из выхлопных газов за определенный промежуток времени.

Квыбрасываемым вредным веществам относятся угарный газ

(концентрация в выхлопных газах 0,3 – 10% объема), углеводороды – несгоревшее топливо (до 3% объема) и оксиды азота (до 0,8% объема), сажа.

Количество выбросов вредных веществ, поступающих от автотранспорта в атмосферу, может быть оценено расчетным методом. Исходными данными для расчета количества выбросов являются:

1.Количество единиц автотранспорта разных типов, проезжающих по выделенному участку автотрассы в единицу времени;

2.Нормы расхода топлива автотранспортом (табл. 8);

3.Значение эмпирических коэффициентов, определяющих выброс вредных веществ от автотранспорта в зависимости от вида горючего (табл. 9).

26

Таблица 8. Средние нормы расхода топлива автотранспортом при движении в

условиях города

Таблица 9. Значение эмпирических коэффициентов, определяющих выброс

вредных веществ от автотранспорта в зависимости от вида горючего

Экспериментальная часть

1.Необходимо выбрать участок автотрассы длиной 0,5 -1 км, имеющий хороший обзор;

2.Измерить длину участка l, м;

3.Определить количество единиц автотранспорта, проходящего по участку в какой-либо период времени в течение 20 минут. При этом заполнить таблицу 10

Таблица 10. Количество автотранспорта.

4. Рассчитать общий путь, пройденный выявленным количеством

автомобилей каждого типа за 1 час (L, км);

l – длина участка автодороги, м.

Результат занести в таблицу 8.

5. Рассчитать количество топлива (Qi, л) разного вида, сжигаемого при движении двигателями автомашин.

Где Li – общий путь, км;

Yi – удельный расход топлива, л/км.

Результат занести в таблицу 11.

6. Определить общее количество сожженного топлива каждого вида (ΣQ).

Таблица 11. Количество топлива, сжигаемого при движении двигателями автомашин.

7. Рассчитать количество выделившихся вредных веществ в литрах при нормальных условиях по каждому виду топлива и всего по таблице 12.

28

Таблица 12. Количество вредных веществ, выделяющихся при работе

двигателей с использованием различного вида топлива.

8. Рассчитать массу выделившихся вредных веществ (m, г), по формуле

(11), а также количество чистого воздуха необходимое для разбавления выделившихся вредных веществ для обеспечения санитарно-допустимых условий окружающей среды. Данные занести в таблицу 13.

9. Сопоставить полученные результаты с количеством выбросов вредных

веществ от автотранспорта полученными СЭС.

29

10. Принимая во внимание близость к автомагистрали жилых и общественных зданий, сделайте вывод об экологической обстановке в районе исследованного вами участка автомагистрали.

Лабораторная работа 8 МЕТОДЫ БИОИНДИКАЦИИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ НАЗЕМНЫХ

ЭКОСИСТЕМ.

Цель работы: проведение качественной оценки загрязненности воздуха по

состоянию хвои сосны.

Теоретическая часть

Биоиндикация – это оценка состояния окружающей среды по реакции

живых организмов.

Взависимости от свойств используемого биоиндикатора различают специфическую и неспецифическую биоиндикацию. Термин неспецифическая биоиндикация используют в том случае, когда различные антропогенные факторы вызывают одни и те же ответные реакции. Если те или иные происходящие изменения можно связать только с одним фактором, то речь идет

оспецифической биоиндикации.

Вкачестве биоиндикаторов используют животных, растения, бактерии,

вирусы.

Одним из перспективных объектов биоиндикации являются лишайники.

Они распространены по всему земному шару и могут служить объектом мониторинга на всех уровнях: локальном, региональном и глобальном.

Для определения загрязненности различных водоемов в качестве растений-индикаторов используют растения семейства рясковые. Рясковые плавают на поверхности воды или слегка погружены в воду и обладают высокой чувствительностью к загрязнению водной среды.

Для выявления загрязнения воздушной среды и почвы видом-

индикатором может служить сосна. В её коре, древесине и хвое могут

30

накапливаться загрязняющие вещества, оказывая влияние на рост и

жизнедеятельность дерева.

Экспериментальная часть.

1.Выбрать район, в котором будет проводиться обследование растений сосны (Pinus sylvestris)

2.Составить карту района.

3.На карте пометить близлежащие предприятия, дороги с интенсивным транспортным движением (антропогенная нагрузка).

4.На карте пометить точки обследования.

5.В районе помеченной точки найдите участок леса, где растут молодые сосенки высотой 1-1,5 метра.

6.Оценить степень вытоптанности участка :

1)вытаптывания нет,

2)вытоптаны тропы,

3)ни травы, ни кустарников нет,

4)осталось немного травы вокруг деревьев.

При высокой вытоптанности территории (3-4) экспресс оценка

воздушного загрязнения невозможна.

7.Выбрать 5 молодых сосен, растущих на открытом месте с 8-15

мутовками боковых побегов на главном стволе, отстоящих друг от друга на

расстоянии 10-20 метров.

8.У каждого деревца осмотреть хвоинки участка центрального побега предыдущего года (второго сверху). Если деревья очень большие, то обследование проводится на боковом побеге в четвертой сверху мутовке.

9.Определить класс повреждений и усыханий хвои.

Классы повреждения хвои: 1 – хвоинки без пятен, 2 − хвоинки с

небольшим числом мелких пятен, 3 – хвоинки с большим числом черных и

желтых пятен, некоторые из них крупные − во всю ширину хвоинки.