Наши конкурсы
Бесплатные конкурсы для педагогов и детей

Биоиндикация антропогенного загрязнения воздушной среды, 9 класс

Программа курса «Биоиндикация экологических явлений».
9-й класс
Курс по выбору “Биоиндикация экологических явлений” рассчитан на 10 занятий, 1 час в неделю.
Биоиндикационные методы оценки состояния окружающей среды позволяют проводить интегральную оценку «здоровья среды», под которой в самом общем смысле понимается состояние (качество) среды, необходимое для обеспечения здоровья человека и других видов живых существ.
Важными, на мой взгляд, являются изучение механизмов адаптации лесных экосистем к неблагоприятным внешним условиям, проведение мониторинга в целях выявления признаков снижения устойчивости.
Цель курса: развитие практических умений учащихся, формирование навыков практической оценки состояния окружающей среды.
Задачи курса:
- углубить и систематизировать знания учащихся об источниках загрязнения окружающей среды;
- овладеть навыками и умениями природоохранного характера;
- развивать умения наблюдать, сравнивать, делать выводы на основе результатов исследований;
- расширить познавательную активность учащихся;
- формировать нравственное сознание, ответственное отношение к природной среде и желание участвовать в природоохранной работе.
Предлагаемые в программе занятия содержат эксперименты, наблюдения, лабораторно-практические работы по изучению динамики сельскохозяйственных, городских и промышленных экосистем и их составных частей. Варианты заданий основываются на изучении морфологических и анатомических изменений, происходящих в органах растений под влиянием загрязнения атмосферы. Задания носят исследовательский характер, включают различные объекты, не требуются большого количества времени, выполняются группой, могут быть использованы в качестве летних заданий для учащихся.
Данный курс обеспечен лабораторным оборудованием, заранее приготовленным природным материалом.
Метапредметными результатами изучения курса «Биоиндикация экологических явлений» является формирование универсальных учебных действий (УУД).
Регулятивные УУД:
- самостоятельно обнаруживать и формулировать учебную проблему;
- определять цель учебной деятельности, выбирать тему проекта;
- выдвигать версии решения проблемы, осознавать конечный результат;
- выбирать из предложенных и искать самостоятельно средства достижения цели.
Познавательные УУД:
- анализировать, сравнивать, классифицировать и обобщать факты и явления;
- выявлять причины и следствия простых явлений;
- строить логическое рассуждение, включающее установление причинно-следственных связей;
- преобразовывать информацию из одного вида в другой (таблицу в текст и пр.);
- уметь определять возможные источники необходимых сведений;
- производить поиск информации, анализировать и оценивать ее достоверность.
Коммуникативные УУД:
- самостоятельно организовывать учебное взаимодействие в группе (определять общие цели, распределять роли, договариваться друг с другом и т.д.).
В процессе обучения учащиеся приобретают следующие конкретные умения:
- работать с простейшим лабораторным оборудованием;
- выполнять лабораторные опыты;
- проводить наблюдения за ростом и развитием растений;
- осуществлять исследовательскую деятельность.
ПРОГРАММА
1. Биоиндикация
- приоритетный метод в системе современного экологического мониторинга. (1 ч).
2. Определение площади листьев у древесных растений в загрязненной и чистой зонах.
(1 ч). Листовая пластинка. Весовой метод.
3.Определение загрязнения окружающей среды пылью по ее накоплению на листовых пластинках растений.
(1 ч). Весовой метод.
4. Определение количества устьиц на листьях древесных растений.
(1 ч). Листовая пластинка. Устьичный аппарат.
5. Проведение фенологических наблюдений. Изменение феноритмов у растений - интегральный индикационный показатель.
(1 ч). Фенологические наблюдения. Феноритмы.
6. Оценка состояния окружающей среды по наличию, обилию и разнообразию видов лишайников.
(1 ч). Лишайники. Виды лишайников. Экспресс-оценка загазованности атмосферы по лишайникам.
7. Оценка качества окружающей среды по состоянию Betula pendula L.
(1 ч). Листовая пластинка. Морфология листа.
8. Древесные растения и промышленная среда.
(1 ч). Категория состояния (жизнеспособности) деревьев.
9. Итоговое тестирование.
(1 ч). Экологические проблемы. Источники загрязнения.

Фрагменты занятия 1.
"Биоиндикация - приоритетный метод в системе современного экологического мониторинга".
В настоящее время в связи с интенсивным воздействием человека на природу резко повысился интерес общества к состоянию окружающей среды.
Методы биологической индикации, т.е. оценки состояния окружающей среды по реакциям живых организмов, являются одними из самых актуальных и интенсивно разрабатываемых в промышленно развитых странах (Биоиндикация…, 1991; Булохов, 1996; Быков, Неверова, 2002; Деева и др., 1992; Ильина, 2001; Луговской, 2004; Об использовании коры деревьев…, 1998; Сазонова и др., 2005; Семенов, 2004; Федорова, 1999, 2002; Федорова, Никольская, 2001; Хмелев, Хватова, 2003; Ярмишко, 1994; Feder, Manning, 1979; Schubert, 1982).
Биоиндикация качества наземных экосистем возможна по различным видам и сообществам растений и животных. В наших исследованиях удовлетворительные результаты были получены при изучении высших растений.
У растительного организма органогенез происходит в процессе непрерывного взаимодействия генома и экологических факторов внешней среды через систему биохимических реакций (Бельчинская, 2000; Меннинг, Федер, 1985; Николаевский, 1979; Параметры…, 2002). Именно благодаря этому оказывается возможным феномен биоиндикации и фитоиндикации, в частности. Особый интерес в данном случае представляет органогенез вегетативных органов у растений-индикаторов. Так, например, изучение закономерностей формирования листовой пластинки у Acer platanoides L. и Populus tremula L. в разных экологических условиях позволяет выяснить степень зависимости параметров индикации от внешних условий и с учетом этого провести корректировку методики отбора образцов для проведения экологического мониторинга (Параметры…, 2002; Семчук, Андреева, 2002).
В условиях городских экосистем при большой нагрузке улиц автотранспортом наиболее сильно реагируют на антропогенные воздействия такие древесные породы, как клен платановидный, все виды лип, ель обыкновенная и сосна обыкновенная. Они могут служить биоиндикаторами, хотя на ряд антропогенных факторов реагируют в той или иной степени все виды (Гендельс, 1988; Федорова, 1999).
Изучение механизмов ответных реакций растений на действие промышленных отходов - одна из возможностей диагностики различных стадий развития патологических процессов, а также долгосрочного прогноза повреждений растительности в условиях техногенного загрязнения (Антипов, 1979; Бутусов, Степанов; 2000; Генетические и физиолого-биохимические основы…, 1990; Говорова и др., 2002; Кузьмин и др., 2001; Промышленная ботаника, 1980; Реакции древесных растений…, 1991; Хватова, 2001а; Хватова, 2001б; O’Dell и др., 1977).

Рис. 1. Экскурсия на ЗАО "Корона" г. Боровичи Новгородской области. Знакомство с работой аналитической лаборатории.

Рис. 2. Экскурсия на специализированный цех по производству пропантов ОАО "БКО" г. Боровичи Новгородской области. Знакомство с работой электронного микроскопа.

Фрагменты занятия 2.
"Определение площади листьев у древесных растений
в загрязненной и чистой зонах".

Задачи: научить по внешнему виду листа определять степень загазованности атмосферы; познакомить с весовым методом; учить логически мыслить.
В период роста листья проявляют высокую чувствительность к действию загрязняющих веществ, попадающих в атмосферу, почву, водоемы. Растения подвержены очень большой изменчивости (особенно размеры листьев) и диапазон их нормы реакции очень широк. Так, размеры листьев могут сильно увеличиваться в размерах после обрезки деревьев, так как приток пластических веществ и фитогормонов из корневых систем распределяется на оставшиеся после обрезки листья, а также стимулирует пробуждение спящих почек. В тоже время размер листьев может сильно уменьшаться в результате длительной весенней засухи. В санитарных зонах предприятий, в уличных посадках в большинстве случаев размеры листьев уменьшены по сравнению с более чистой загородной территорией.
Существует несколько способов измерения площади листьев. По методикам М. С. Миллера (Летние практические..., 1973) - это весовой, при помощи светочувствительной бумаги, подсчета квадратиков на миллиметровой бумаге, планиметрический. Модификацией весового метода является разработка Л. В. Дорогань (1994), где предварительно для древесной породы определяют переводной коэффициент, а затем путем измерения длины и ширины листа производят массовые вычисления листьев. Это значительно ускоряет работу при больших выборках, что необходимо при выполнении научно-исследовательских работ, когда в измерения включается большое число образцов.
Изучение морфологических особенностей листьев контрольных и загрязненных территорий дает довольно отчетливую количественную характеристику изменений, возникающих под влиянием промышленного загрязнения.
Ход работы
Во время экскурсии (ее разумнее проводить в самом начале сентября) учащиеся срезают по 20-25 листьев выбранной древесной породы, растущих в разных экологических условиях, складывают в пакеты, а затем высушивают между листами газетной бумаги в лабораторных условиях. Это дает возможность провести работу в зимних условиях.
Установление переводного коэффициента основано на сравнении массы квадрата бумаги с массой листа, имеющего такую же длину и ширину. Для этого берут бумагу (лучше в клеточку) и очерчивают квадрат, равный длине и ширине листа, а затем аккуратно обрисовывают его контур. Вычисляют площадь квадрата бумаги, вырезают и взвешивают его, затем вырезают контур листа и также взвешивают.
Из полученных данных вычисляют переводной коэффициент по формулам (1) и (2):
K=Sл/Sкв (1) Sл=Pл*Sкв/Pкв (2)
K - переводной коэффициент,
S - площадь листа (л) или бумаги (кв),
P - масса квадрата бумаги или листа.
Вычисление коэффициента проводится на основании измерения 7-8 листьев. Таким расчетом мы установили , что для клена платановидного KAcer platanoides L.=0,54, для осины KPopulus tremula L.=0,67.
Затем путем измерения длины (А) и ширины (В) листа производят массовые вычисления площади листьев:
S = А • В • K
Получаем ряд значений изменчивости площади листьев для каждой древесной породы в разных экологических условиях.

Рис. 3. Определение площади листьев у древесных растений в загрязненной и чистой зонах

Фрагменты занятия 3.
" Определение загрязнения окружающей среды пылью по ее накоплению на листовых пластинках растений ".
В условиях городов и других обжитых территорий одним из мощных загрязнителей воздуха является пыль, которая переносится на большие расстояния при распылении почв, при выбросах от цементных, керамических заводов, предприятий по производству силикатного кирпича, а также от движущего автотранспорта. Все эти частицы, составляющие пыль, оседают на листьях, вдыхаются человеком, вызывая нарушение работы дыхательных путей, силикозы, провоцируя кашель и слезотечение (Федорова, Никольская, 2001).
Загрязненный атмосферный воздух является серьезным экологическим фактором, который оказывает глубокое влияние на структуру и функции древесно-кустарниковых насаждений и естественных лесных массивов.
Известно, что следы действия загрязненного воздуха на растения прослеживается в радиусе десятков-сотен километров от размещения промышленных объектов. Отрицательное влияние дымогазовых выделений выражается в появлении различного рода повреждений органов растений, дигрессивных изменениях фитоценозов в связи с выпадением негазоустойчивых компонентов (Сергейчик, 1997).
Ход работы
Листья одного вида тополя бальзамического, произрастающего у нас в городе Боровичи Новгородской области отбирают заранее с высоты 1,5-3 м в 10-15-кратной повторности. Одновременно отбирают листья тополей, произрастающих в чистой зоне (контроль). Листья помещают в пакеты из кальки и осторожно доставляют в лабораторию, избегая стряхивания пыли.
1. В лаборатории на весах взвешивают кусочек влажной ваты, завернутый в кальку (до 0,001 г). Лист тополя тщательно обтирают этой ваткой с двух сторон (разворачивать ватку с помощью пинцета), после чего ватку взвешивают в кальке повторно. Массу пыли (Р) рассчитывают как разницу между вторым и первым взвешиванием (Р=Р2-Р1). Площадь листа высчитывают путем методике, предложенной во фрагменте занятия 1.
Массу пыли рассчитывают по следующей формуле:
m = P/S мг/см2, где m - масса пыли 1 см2 листа.
2. Пыль смывают с 30-50 листьев кисточкой в предварительно взвешенную испарительную чашку, воду упаривают, чашку с пылью высушивают на спиртовке до постоянной массы, а затем взвешивают. Количество пыли рассчитывают в мг на см2 листа.

Рис 4. Определение количества устьиц на листьях древесных растений

Фрагменты занятия 4.
"Определение количества устьиц на листьях древесных растений".
Основная нагрузка при поглощении техногенных выбросов приходится на ассимиляционные органы растений - их листовой аппарат, что приводит к различным нарушениям в протекании физиологических процессов (Автухович, Ягодин, 2000; Меннинг, Федер, 1985).
Пылеулавливающая способность наиболее ярко выражена у видов Acer (Ильина, 2001). Венгерские ученые исследовали показатели заполнения устьиц листьев Acer negundo и Acer platanoides частицами пыли в промышленных районах Будапешта.
Количество устьиц на листьях у многих видов растений колеблется от 100 до 300 на 1 мм² (Эсау, 1969; Metcalfe, Chalk, 1950; Metcalfe, 1979).
В условиях промышленного загрязнения воздуха число устьиц увеличивается. Под влиянием загазованности значительно уменьшается и величина самих устьиц. По-видимому, уменьшение размеров устьиц создает возможность для лучшей регуляции газообмена путем быстрого изменения ширины устьичной щели и ограничения проникновения внутрь листа промышленной пыли. Изучение работы устьиц листовых пластинок ряда растений в течение дня в районе металлургических предприятий Рудного Алтая позволило установить, что в заводских условиях они меньше открыты, чем в контрольных условиях. Во время газовых «атак» устьица всех растений смыкаются и остаются закрытыми в течение продолжительного времени, пока концентрация токсических газов не снизится (Дашкевич, Рахимбаев, 1978).
Увеличение концентрации фитотоксикантов приводит к возрастанию количества устьиц, преимущественно на нижнем эпидермисе. Между тем, на верхнем эпидермисе наблюдается обратная зависимость - под влиянием запыленности количество устьиц заметно уменьшается или устьица вовсе не формируются.
Функция фотосинтеза в огромной мере зависит от площади листовой поверхности (листового индекса).
Количество устьиц на поверхности листьев древесной породы подсчитывается под световым микроскопом с 3 участков (№ 1 - 5 мм от края листовой пластинки; № 2 -середина между краем и главной жилкой листовой пластинки; № 3 - 5 мм от главной жилки листовой пластинки) при последовательном перемещении окуляра от края к оси листа. Препараты готовятся по методу нанесения на лист пленок коллодия. Исследования проводятся на нижнем эпидермисе.

Фрагменты занятия 5.
"Проведение фенологических наблюдений. Изменение феноритмов у растений - интегральный индикационный показатель".
У растительного организма органогенез происходит в процессе непрерывного взаимодействия генома и экологических факторов внешней среды через систему биохимических реакций (Бельчинская, 2000; Меннинг, Федер, 1985; Николаевский, 1979; Параметры…, 2002). Именно благодаря этому оказывается возможным феномен биоиндикации и фитоиндикации, в частности. Особый интерес в данном случае представляет органогенез вегетативных органов у растений-индикаторов. Так, например, изучение закономерностей формирования листовой пластинки у Acer platanoides L. и Populus tremula L. в разных экологических условиях позволяет выяснить степень зависимости параметров индикации от внешних условий и с учетом этого провести корректировку методики отбора образцов для проведения экологического мониторинга (Параметры…, 2002; Семчук, Андреева, 2002).
Фенологические наблюдения за индикационными объектами проводятся в весенние фенофазы, которые проходят в более короткие сроки, чем осенние.
Для проведения экспериментов необходимо отобрать модельные деревья или травянистые сообщества. Деревья должны быть сравнительно одного возраста и развития (15-20 лет). Опытными считаются деревья, произрастающие в местах сильного загрязнения атмосферы вблизи городов, котельных, ТЭЦ, автодорог. Для контроля выбирают деревья из относительно чистых мест обитания – в окрестностях населенного пункта, защищенных от действия газов. Выбранные модельные деревья необходимо обязательно отметить этикеткой. Все измерения надо проводить, по возможности, на одних и тех же ветках в средней части кроны с южной или западной стороны дерева. Повторность измерений 9-10-кратная. Полученные данные надо заносить в рабочую тетрадь, а в таблицу помещать вычисленные средние результаты. По окончании работы надо провести статистическую обработку результатов и составить экологический прогноз.
При изучении травянистых сообществ намечают по 3-5 пробных площадок одинакового размера (по одному квадратному метру), определяют видовой состав, количество особей каждого вида, ярусность, фенофазу, проективное покрытие.

Рис. 5. Изучение морфологических особенностей листа Populus tremula L.

Фрагменты занятия 6.
"Оценка состояния окружающей среды по наличию, обилию и разнообразию видов лишайников".

Без преувеличения можно сказать, что наиболее часто используемым методом биоиндикации качества воздуха является лихеноиндикация, т.е. использование лишайников. Это обусловлено высокой чувствительностью лишайников к химическим загрязнениям воздушной среды. Как известно, любой лишайник представляет собой симбиотический организм, образованный грибом и одним или несколькими видами низших водорослей. Это обстоятельство является одной из причин высокой чувствительности лишайников к поллютантам, поскольку любое воздействие, нарушающее баланс взаимодействий между симбионтами, будет влиять на их жизнеспособность. Кроме того, лишайники поглощают аэрозоли и газы всей поверхностью талломов, что также повышает их чувствительность к загрязнениям. Происходящая же периодическая дегидратация талломов, которая позволяет лишайникам переживать периоды засухи, приводит к возрастанию концентраций загрязняющих веществ в талломах до токсичных уровней. Под воздействием токсичных веществ (диоксид серы, оксиды азота, тяжелые металлы, озон, органические оксиданты и др.) происходят изменения биохимического состава, физиологических процессов, анатомических и морфологических признаков, структуры популяций, видового состава и структуры лишайниковых сообществ.
Наиболее изученными являются биохимические реакции лишайников и изменения их сообществ в условиях атмосферного загрязнения. Последний подход, т.е. изменения структуры сообществ лишайников, ввиду его простоты и быстроты, получил особую популярность. Общие изменения структуры лишайниковых сообществ под воздействием загрязнений проявляются в уменьшении числа видов и обилия наиболее чувствительных из них, в смене субстратов и увеличении обилия токсикотолерантных видов.
В связи с этим биоиндикация состояния окружающей среды является предметом специальной научной работы, а не практического занятия для школьников. Поэтому информативность занятия может быть сокращена до определения общего количества видов и степени покрытия деревьев.

Рис. 6. Ксантория постенная (лат. Xanthoria parietina) – листоватый лишайник (район МАОУ СОШ № 8 с УИМ и АЯ г. Боровичи Новгородской области)


Фрагменты занятия 7.
" Оценка качества окружающей среды по состоянию Betula pendula L.".(по методическим рекомендациям..., Москва, 2003)

Отбор проб полевого материала и подготовка к выполнению исследований
Сроки сбора материала. Сбор материала следует проводить после остановки роста листьев (в средней полосе начиная с июля).
Объем выборки. Каждая выборка должна включать в себя 100 листьев (по 10 листьев с 10 растений). Листья с одного растения хранятся отдельно, для того, чтобы в дальнейшем можно было проанализировать полученные результаты индивидуально для каждой особи (собранные с одного дерева листья связывают за черешки). Все листья, собранные для одной выборки, необходимо сложить в полиэтиленовый пакет, туда же вложить этикетку. В этикетке указать номер выборки, место сбора (делая максимально подробную привязку к местности), дату сбора.
Выбор деревьев. При выборе деревьев важно учитывать, во-первых, четкость определения принадлежности растения к исследуемому виду. По данным некоторых авторов береза повислая способна скрещиваться с другими видами берез, образуя межвидовые гибриды, которые обладают признаками обоих видов. Во избежание ошибок следует выбирать деревья с четко выраженными признаками березы повислой. Во-вторых, листья должны быть собраны с растений, находящихся в сходных экологических условиях (учитывается уровень освещенности, увлажнения и т.д.). Рекомендуется выбирать деревья, растущие на открытых участках (полянах, опушках), т.к. условия затенения являются стрессовыми для березы и существенно снижают стабильность развития растений. В-третьих, при сборе материала должно быть учтено возрастное состояние деревьев. Для исследования выбирают деревья, достигшие генеративного возрастного состояния
Сбор листьев с растения. Сбор материала следует проводить после остановки роста листьев (в средней полосе начиная с июля). У березы повислой собирают листья из нижней части кроны дерева с максимального количества доступных веток равномерно вокруг дерева. Тип побега также не должен изменяться в серии сравниваемых выборок. Листья следует собирать только с укороченных побегов. Размер листьев должен быть сходным, средним для данного растения. Поврежденные листья могут быть использованы для анализа, если не затронуты участки, с которых будут сниматься измерения. С растения собирают несколько больше листьев, чем требуется, на тот случай, если часть листьев из-за повреждений не сможет быть использована для анализа.
Подготовка и хранение материала. Для непродолжительного хранения собранный материал можно хранить в полиэтиленовом пакете на нижней полке холодильника. Для длительного хранения надо зафиксировать материал в 60% растворе этилового спирта или гербаризировать.
Выполнение исследований
При выполнении исследований выполняют следующие операции. Для измерения лист березы помещают пред собой брюшной (внутренней) стороной вверх. Брюшной стороной листа называют сторону листа, обращенную к верхушке побега. С каждого листа снимают показатели по пяти промерам с левой и правой сторон листа.
Схема морфологических признаков, использованных для оценки стабильности развития березы повислой (Betula pendula) [/i]
1- ширина левой и правой половинок листа. Для измерения лист складывают пополам, совмещая верхушку с основанием листовой пластинки. Потом разгибают лист и по образовавшейся складке измеряется расстояние от границы центральной жилки до края листа.
2 - длина жилки второго порядка, второй от основания листа.
3 - расстояние между основаниями первой и второй жилок второго порядка.
4 - расстояние между концами этих же жилок.
5 - угол между главной жилкой и второй от основания листа жилкой второго порядка.
Для исследований требуются циркуль-измеритель, линейка и транспортир. Промеры 1 - 4 снимаются циркулем-измерителем, угол между жилками (признак 5) измеряется транспортиром. Для этого центр основания окошка транспортира совмещают с точкой ответвления второй жилки второго порядка от центральной жилки. Эта точка соответствует вершине угла. Кромку основания транспортира надо совместить с лучом, идущим из вершины угла и проходящим через точку ответвления третьей жилки второго порядка. Второй луч, образующий измеряемый угол, получают, используя линейку. Этот луч идет из вершины угла и проходит по касательной к внутренней стороне второй жилки второго порядка. Результаты исследований заносятся в таблицу.
Для мерных признаков величина асимметрии у растений рассчитывается как различие в промерах слева и справа, отнесенное к сумме промеров на двух сторонах. Интегральным показателем стабильности развития для комплекса мерных признаков является средняя величина относительного различия между сторонами на признак. Этот показатель рассчитывается как среднее арифметическое суммы относительной величины асимметрии по всем признакам у каждой особи, отнесенное к числу используемых признаков. Такая схема обработки используется для растений.

Фрагменты занятия 8.
"Древесные растения и промышленная среда".

Озелененные территории являются неотъемлемой частью города. Объекты озеленения участвуют в формировании облика города, имеют сани- тарно-гигиеническое, рекреационное, ландшафтно-архитектурное, культур- ное и научное значение. Однако, повышенная загазованность, запыленность и задымленность воздуха, особенно температурного и водного режимов воз- духа и почвы, наличие каменных, бетонных и металлических поверхностей, асфальтовое покрытие улиц и площадей, наличие подземных коммуникаций и сооружений в зоне корневой системы, дополнительное освещение растений в ночное время, интенсивный режим использования городских насаждений населением, обуславливают специфичность экологической среды города и ее резкое отличие от естественной обстановки, в которой сформировались био- логические и экологические особенности растений (Воскресенская и др., 2005).
Состояние деревьев визуально определяется по сумме основных биоморфологических признаков: густота кроны, ее облиственность или охвоенность, размер и цвет листьев (хвои), наличие или отсутствие от- клонений в строении ствола, кроны и побегов, наличие и доля сухих по- бегов в кроне или суховершинность, целостность и состояние коры и луба. Дополнительными признаками являются пораженность деревьев вредителями и другими негативными природными и антропогенными факторами среды. Оценка состояния деревьев проводится двумя способами, взаимно дополняющими друг друга. Во-первых, в городских насаждениях принято разделять деревья на три группы качественного состояния: 1 – хорошее, 2 – удовлетворительное и 3 – неудовлетворительное. Во-вторых, на основании действующих «Санитарных правил в лесах Российской Федера- ции» (1998) выделяют 6 категорий состояния (жизнеспособности) деревьев: 1 – деревья без признаков ослабления, 2 – ослабленные, 3 – сильно ос- лабленные, 4 – усыхающие, 5 – сухостой текущего года (усохшие в теку- щем году), 6 – сухостой прошлых лет. Критерии оценки состояния деревьев обоими способами и их сопоставимость представлены в таблице (Методические рекомендации по оценке…, 2003).

Фрагменты занятия 9.
Итоговое тестирование

Примерные тестовые задания:
1. Биоиндикация – это
а)изучение влияния человека на экосистемы
б) индикация абиотических и биотических факторов
в) выявление изменений окружающей среды при воздействии радиоактивного излучения
г) выявление изменений окружающей среды при возведении промышленного комплекса

2. Биоиндикаторы – это:
а) живые организмы, обитающие в районах техногенного загрязнения
б) живые организмы, изменяющиеся морфологически в условиях техногенного загрязнения
в) живые организмы реагирующие на изменение сапробности воды
г) живые организмы, используемые для выявления загрязнения окружающей среды

3. Перспективными биоиндикаторами являются виды:
а) с узкой амплитудой толерантности к антропогенным условиям
б) с широкой амплитудой толерантности к антропогенным условиям
с) c низкой экологической валентностью
г) с низким адаптивным потенциалом

4. Индикатором степени чистоты атмосферы являются:
а) грибы
б) лишайники
в) водоросли
г) насекомые

5. Биоиндикационные исследования нельзя проводить на уровнях:
а) субклеточном
б) клеточном
в) видовом
г) межвидовом

6. Особенности состояния популяции определяют также её показатели как:
а) возрастной спектр
б) устойчивость
в) индекс численности
г) инерционность популяционной системы

7. Живые системы считаются открытыми потому, что они:
а) построены из тех же химических элементов, что и неживые
б) обмениваются веществом, энергией и информацией с внешней средой
в) обладают способностью к адаптациям
г) способны размножаться

8. Гоместаз – это:
а) защита организма от антигенов
б) поддержание относительного постоянства внутренней среды организма
в) смена биологических ритмов
г) смена биоценозов

9. Основная задача биоиндикации
а) разработка системы контроля за состоянием окружающей среды
б) разработка методов и критериев адекватно отражающая уровень антропогенных воздействий с учётом характера загрязнения
в) разработка системы наблюдений за состоянием окружающей среды
г) выявление характера воздействия внешних факторов на живые организмы

10. Использование методов биоиндикации позволяет решать задачи:
а) экологического мониторинга
б) фенологического мониторинга
в) географического мониторинга
г) антропогенного мониторинга

Список рекомендуемой литературы
1. Автухович И. Е. Деревья индикаторы экологического неблагополучия в условиях крупного мегаполиса / И. Е. Автухович, Б. А. Ягодин // Изв. ТСХА. – 2000. – Вып. 1. – С. 180–183.
2. Антипов В. Г. Устойчивость древесных растений к промышленным газам. – Мн.: Наука и техника, 1979. – 216 с.
3. Бельчинская Л. И. Биоиндикация промышленных токсикантов древесными растениями / Воронеж. гос. лесотехн. акад. – Воронеж, 2000. – 93 с.
4. Биоиндикация - система «экологической тревоги» / Д. А. Криволуцкий // Биоиндикаторы и биомониторинг: Тез. докл. междунар. симп. – Загорск, 1991. – С. 228–229.
5. Булохов А. Д. Экологическая оценка среды методами фитоиндикации. – Брянск: БГПУ, 1996. – 104 с.
6. Бутусов О. Б. Анализ экологического состояния лесных экосистем в районах атмосферного химического загрязнения / О. Б. Бутусов, А. М. Степанов // Лесоведение. – 2000. – № 1. – С. 32–38.
7. Быков А. А. Моделирование загрязнения атмосферы и экологическое зонирование территории г. Кемерово / А. А. Быков, О. А. Неверова // Инженерная экология. – 2002. – № 6. – С. 25–32.
8. Воскресенская О. Л., Скочилова Е. А., Копылова Т. И., Алябышева Е. А., Сарбаева Е. В. Организм и среда: факториальная экология. Учеб. пособие / Мар. гос. ун-т. Йошкар-Ола, 2005. – 180 с.
9. Деева Н. М. Влияние атмосферного загрязнения на состояние ассимиляционного аппарата растений сосновых лесов Кольского полуострова / Н. М. Деева, Е. А. Мазная, В. Т. Ярмишко // Лесное хоз-во. – 1992. – № 10. – С. 8.
10. Генетические и физиолого-биохимические основы устойчивости растений к техногенной среде / В. С. Николаевский // Промышленная ботаника: состояние и перспективы развития, респ. конф.: Тез. докл. – Киев, 1990. – С. 29–32.
11. Говорова А. Ф. Влияние техногенного загрязнения на растительные сообщества Кольского Севера / А. Ф. Говорова, Е. И. Голубева, В. К. Жиров // Вестн. Моск. гос. ун-та. Сер. геогр. – 2002. – № 3. – С. 25–30.
12. Ильина С. П. Морфологические изменения растений, используемые для биоиндикации загрязнения окружающей среды // Проблемы экологии и экологического образования Челябинской области: Материалы конференции. – Челябинск: ЧГПУ, 2001. – С. 37–38.
13. Здоровье среды: методика оценки. Оценка состояния природных популяций по стабильности развития: Методол. руководство для заповедников / Сост. В. М. Захаров, А. С. Баранов, В. И. Борисов и др. –М.: Центр экол. политики России, 2000. – 66 с.
14. Ильина С. П. Морфологические изменения растений, используемые для биоиндикации загрязнения окружающей среды // Проблемы экологии и экологического образования Челябинской области: Материалы конференции. – Челябинск: ЧГПУ, 2001. – С. 37–38.
15. Кузьмин А. В. Этология многоуровневых систем устойчивости интродуцированных и аутохтонных древесных растений / А. В. Кузьмин, В. К. Жиров, Л. И. Кузьмина. – Апатиты: Изд-во Кольск. науч. центра РАН, 2001. – 251 с.
16. Меннинг У. Д. Биомониторинг загрязнения атмосферы с помощью растений / У. Д. Меннинг, У. А. Федер; Пер. с англ. Т. А. Головиной и Л. Ф. Сальникова; Под. ред. Л. М. Филипповой. – Л.: Гидрометеоиздат, 1985. – 144 с.
17. Методические рекомендации по выполнению оценки качества среды по состоянию живых существ (оценка стабильности развития живых организмов по уровню асимметрии морфологических структур). Утв. распоряжением Росэкологии № 460-р от 16.10.2003. – М., 2003 г. – 24 с.
18. Промышленная ботаника. – Киев: Наук. думка, 1980. – 257 с.
19. Реакции древесных растений на газовые выбросы деревоперерабатывающих предприятий / Л. В. Краснобоярова, В. Т. Мезенцева, Л. И. Бельчинская // Древеснополимерные композиционные материалы и изделия, VIII симпозиум: Тез. докл. – Гомель, 1991. – С. 24–25.
20. Сазонова Т. А. Морфофизиологическая реакция деревьев сосны обыкновенной на промышленное загрязнение / Т. А. Сазонова, В. Б. Придача, Е. Н. Теребова // Лесоведение. – 2005. – № 3. – С. 11–19.
21. Семенов А. А. Растения как биоиндикаторы загрязнений в условиях антропогенного ландшафта. Летний практикум // Экология и жизнь. – 2004. – № 4. – С. 36–37.
22. Семчук Н. Н. Влияние пылевых выбросов на форму центральной лопасти листа Acer platanoides L. / Н. Н. Семчук, М. В. Андреева // География и экология регионов России: Материалы Всерос. науч. конф. 9–10 дек. 2004 г. / НовГУ им. Ярослава Мудрого. – Великий Новгород, 2005а. – С. 291–294.
23. Семчук Н. Н. Метод изучения воздействия экзогенных факторов на морфологию и архитектонику растительного организма / Н. Н. Семчук, М. В. Андреева // Науч.-техн. конф. «Научно-инновационное сотрудничество»: Сб. науч. тр. – М., 2002. – Ч. 2. – С. 176–177.
24. Семчук Н. Н. Реакция листа Acer platanoides L. на загрязнение окружающей среды / Н. Н. Семчук, М. В. Андреева // Северо–Западная Россия: проблемы экологии и социально-экономического развития: Материалы регион. обществ.-науч. конф. с междунар. участием. – Псков: «Центр Возрождение» при содействии ОЦНТ, 2004. – С. 132–135.
25. Семчук Н. Н. Формирование побегов клена платановидного (Acer platanoides L.) в разных экологических условиях / Н. Н. Семчук, М. В. Андреева // Исследования природного и историко-культурного комплексов Национального парка «Валдайский»: Материалы к регион. науч.-практ. конф., посвящ. 15-летию Нац. парка «Валдайский» / Ред.-сост. В. В. Рогоцкий. 17 мая 2005 г.; Нац. парк «Валдайский». – Валдай, 2005б. – С. 173–179.
26. Семчук Н. Н. Биоиндикация - приоритетный метод в системе современного экологического мониторинга / Н. Н. Семчук, М. В. Андреева, Т. Н. Архипова, О. А. Тимофеева // 10 лет на службе у новгородского леса: Тр. учеб.-курс. комбината. – Великий Новгород: «Кириллица», 2004а. – С. 132–145.
27. Семчук Н. Н. Параметры биоиндикации - идентификация и методика замера / Н. Н. Семчук, М. В. Андреева, О. В. Григорьева // Аграрная наука в решении проблем АПК и экологии региона: Материалы науч.-практ. конф. / Отв. ред. Н. Н. Максимюк; НовГУ им. Ярослава Мудрого. – Великий Новгород, 2004б. – С. 217–220.
28. Семчук Н. Н. Математическая модель морфологии побега - разработка и перспективы применения / Н. Н. Семчук, Н. В. Курмышев, Д. Я. Постельник, В. В. Рогоцкий, М. В. Андреева // Записки Горного института. – СПб., 2001. – Т. 149.– С. 230–231.
29. Хватова В. Н. Воздействие промышленных выбросов на структурно-функциональную организацию однолетних побегов представителей сем-ва Salicaceae L.: (03.00.16) / (Воронеж. гос. ун-т). – Воронеж, 2001а. – 24 с.
30. Хватова В. Н. Изменение формы листовой пластинки Populus tremula L. под воздействием промышленных токсикантов // Тр. мол. ученых / Воронеж. гос. ун-т. – 2001б. – № 1. – С. 104–108.
31. Федорова А. И. Биоиндикация загрязнения городской среды // Изв. АН. Сер. геогр. – 2002. – № 1. – С. 72–80.
32. Федорова А. И. Древесные насаждения городских улиц, их устойчивость и биоиндикационная роль // Лесные экосистемы зеленой зоны города Воронежа. – Воронеж: ВГУ, 1999. – С. 82–86.
33. Федорова А. И. Практикум по экологии и охране окружающей среды: Учеб. пособие для студ. высш. учеб заведений / А. И. Федорова, А. Н. Никольская. – М.: ВЛАДОС, 2001. – 288 с.
34. Федорова А. И. Возможности биомониторинга по реакциям древесных растений / А. И. Федорова, В. В. Черкасова // Природные ресурсы Воронежской области, их воспроизводство, мониторинг и охрана: Воронеж. обл. сов. – Воронеж, 1995. – 150-162.
35. Федорова А. И. Изучение устойчивости некоторых хвойных пород к выбросам автотранспорта / А. И. Федорова, В. В. Шестопалова // Проблемы интродукции и экологии Центрального Черноземья / Воронеж. гос. ун-т. – Воронеж: Изд-во ВГУ, 1997. – С. 29-30.
36. Эсау К. Анатомия растений. – М.: Мир, 1969. – 564 с.
37. Metcalfe C. R. Anatomy of the dicotyledons. Leaves, stem and wood in relation to taxonomy with notes on economic uses // C. R. Metcalfe, L. Chalk – Oxford: Clarendon press, 1950. – V. 1. – 724 c.
38. Metcalfe C. R. Anatomy of the dicotyledons. Systematic anatomy of leaf and stem, with a brief history of the subject. – Oxford.: Clarendon press, 1979. – 2nd ed. – 276 c.
39. O’Dell R. A. Model for uptake of pollutants by vegetation / R. A. O’Dell, M. Taherl, R. L. Kabel // Journal of the Air Pollution Control Association. – 1977. – V. 27. – № 11. – C. 1104–1109.
40 . Schubert R. Selected plan bioindicators used to recognize air-pollution / Monitoring of Air Pollutants by Plants // Eds.: Steubing L., Jager H.J. – The Hague, 1982. – S. 47–51.

Рекомендуем посмотреть:

Конспект проблемно-эвристического урока по биологии в рамках ФГОС, 5 класс Экологический проект для 6 класса Конспект занятия на тему: Комнатные растения и экология жилища Экологическая викторина с ответами для школьников 5-7 классов

Похожие статьи:

Турнир знатоков природы, 7-8 класс

Внеклассное мероприятие по экологии для 8 класса

Игра по экологии для 10-11 класса

Внеклассное мероприятие по экологии, 10 - 11 класс

Внеклассное мероприятие, 5-7 класс. Летающие цветы

Участник №57 профессионального конкурса педагогического мастерства с 15 мая по 15 августа 2016 года
Диплом участника Национальной экологической премии имени В. И. Вернадского
Опубликовано: 149 дней назад (11 июля 2016)
Просмотров: 535
+8
Голосов: 8
Комментарии (9)
Сергей Владимирович Голев # 13 июля 2016 в 18:36 +2
Отличный курс, возьму на заметку
Шахаризада Аскаровна Ахметова # 14 июля 2016 в 20:32 +2
Добрый вечер, Мария Владимировна, спасибо за приглашение на просмотр урока по теме "Биоиндикация антропогенного загрязнения воздушной среды, 9 класс". Занятие по экологическому воспитанию школьников - самое необходимое в школе, тем более для подросткового возраста. Это очень хорошо, что дети могут работать с приборами, как микроскоп. По фотографиям видно, интерес к древесным растениям, просмотренных самими школьниками возрастает. Проявление такого увлекательного вида урока дает вашим приемникам развитие на дальнейшее исследование в области экологии. Вам голос!
Алевтина Германовна Коробкина # 14 июля 2016 в 20:58 +2
Добрый вечер, Мария Владимировна! Спасибо за приглашение. Тема экологии важна для любого возраста, будь он школьник или дошкольник это не важно, а важно развивать умения наблюдать, сравнивать, делать выводы на основе результатов исследований.
Экологические знания,
Как воздух, человечеству нужны,
Они достойны нашего внимания,
Законы экологии важны!
с удовольствием дарю голос № 3
Валентина Антоновна Евдокимова # 15 июля 2016 в 17:48 +3
Серьезная работа, которая подана в интересной форме!Тема актуальная, современная и наши дети просто обязаны хорошо разбираться в вопросах, которые вы затрагиваете.Голос
Алла Ивановна Ефимова # 17 июля 2016 в 23:46 +3
Замечательная работа, уверена, что ребятам очень понравилось.
С удовольствием голосую.
Мария Владимировна Покашникова # 2 августа 2016 в 12:42 +3
Спасибо, коллеги, за высокие оценки моей методической разработки!
Наталья Александровна Цуцерова # 3 августа 2016 в 20:02 +2
Добрый вечер! Спасибо за приглашение. Познакомилась с материалом интересный, объемный. Но мне кажется, когда мы учились, было на много проще. Удачи в конкурсе.
Наталия Юрьевна Мурашова # 7 августа 2016 в 10:12 0
Круто! Сложно и интересно одновременно. А мы просто с учебника в тетради срисовывали. а тут все экспериментально-опытным путем. голосую с удовольствием!
Мария Владимировна Покашникова # 7 августа 2016 в 23:01 0
Наталья Юрьевна, спасибо за теплые слова!