Xreferat.com » Рефераты по экологии » Оценка качества среды города Орска по функциональной асимметрии листовой пластинки березы повислой (Betula pendula)

Оценка качества среды города Орска по функциональной асимметрии листовой пластинки березы повислой (Betula pendula)

запаса - 1%, земли особо охраняемых территорий и земли водного фонда - 0,4%. В настоящее время требует решения проблема техногенного загрязнения земель, в результате которого увеличиваются площади территорий, загрязненных отходами промышленных предприятий, нефтью и нефтепродуктами, тяжелыми металлами, пестицидами и другими токсичными веществами. Эколого-геохимические исследования земель выявили высокие уровни загрязнения почв тяжелыми металлами в районах Кувандыкского, Медногорского, Гайского и Орско-Новотроицкого промышленных узлов. Основными источниками эмиссии загрязняющих веществ являются Медногорский медно-серный комбинат, Южно-Уральский криолитовый завод, Южно-Уральский никелевый комбинат, Орско-Халиловский металлургический комбинат, а также транспорт. Анализ загрязнения почв промышленных городов показал, что к наиболее распространенным загрязнителям во всех городах относится бензапирен. Высокие концентрации в г. Орске подвижных форм наблюдаются по никелю и цинку, однако последний имеет высокую степень вариабельности. Содержание меди, свинца и кобальта превышает минимально аномальную концентрации. В районе Орско-Новотроицкого промышленного узла территория площадью около 300 км2 загрязнена медью, свинцом, никелем, кобальтом, хромом и бензапиреном. Содержание основных загрязнителей составляет: магния - 740-1134 мг/кг (при норме 800 мг/кг), цинка-110-211 мг/кг (50 мг/кг), меди-16-201 мг/кг(20мг/ кг), свинца - 41-98 мг/кг (10 мг/кг). Оценка уровня химического загрязнения почв как индикатора неблагоприятного воздействия на здоровье людей проводится по ориентировочной оценочной шкале, согласно которой уровень загрязнения почв в гг. Кувандыке и Орске оценивается как умеренно опасный, а в г. Медногорске и Новотроицке - как опасный. Загрязнение подвижными формами тяжелых металлов можно оценить как допустимое в г. Новотроицке, умеренно опасное - в г. Кувандыке и опасное - в гг. Медногорске и Орске. Изучение почвенного покрова в районе Оренбургского газоконденсатного месторождения показало, что содержание мышьяка, свинца, меди, цинка, никеля, ртути и кобальта находится на уровне ПДК, но выше фоновых концентраций. Суммарный показатель химического загрязнения почв (Zс) в радиусе 30 км от источника выбросов колеблется в пределах 16-19, что соответствует умеренно опасной степени загрязнения. По результатам обследований необходимо произвести восстановление деградированных и загрязненных земель на площади 75 км2, в число которых входят 15 км2 селитебных территорий.

Необходимо отметить, что в области проводится определенная работа по охране почвенного покрова, особенно почв агроландшафтов. В области утверждена разработанная департаментом администрации области по вопросам агропромышленного комплекса программа сохранения и повышения плодородия почв на 2001-2005 годы “Плодородие”, основными положениями которой являются сосредоточение производства продукции растениеводства на равнинных ландшафтах с использованием интенсивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур. На ограниченно пахотно-пригодных землях со сложной структурой почвенного покрова использование пашни будет ограничено. Приоритетными направлениями программы являются: разработка почвосберегающих технологий обработки земель, внедрение адаптивного растениеводства и контурно-ландшафтного земледелия, заложение низкопродуктивной пашни. Таким образом, можно сделать вывод, что территория Оренбургской области характеризуется как зона со сложной экологической обстановкой. Большую роль в формирование современной геоэкологической ситуации играет всё возрастающий антропогенный фактор. Высокое загрязнение атмосферного воздуха, поверхностных и подземных вод, почвы, а также деградация флоры и фауны на востоке области обусловлены влиянием предприятий горнодобывающей, черной и цветной металлургии. Необходимо отметить захламление территории области бытовыми и сельскохозяйственными отходами. Большая антропогенная нагрузка на окружающую природную среду оказывает негативное воздействие на состояние здоровья населения.

лист береза урабаносреда озеленение


ГЛАВА 3. МЕТОДИКА И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ АСИМЕТРИИ ЛИСТОВОЙ ПЛАСТИНЫ БЕРЕЗЫ ПОВИСЛОЙ


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 собиратьтолько 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.

Материал для исследований (листовые пластинки березы повислой) был собран в октябре 2008 года на 3 участках, различающихся по степени техногенной нагрузки: в городской черте (район Елшанка), и вблизи двух крупных промышленных предприятий: ОЗТП и ЮжУралНикелькомбината. При сборе листьев учитывался их размер и функциональное состояние (собирались нормально развитые листовые пластинки средних размеров). Собранный материал гербаризировался для хранения и дальнейшей работы с ним.

Для определения функциональной асимметрии листовых пластинок определялись следующие промеры (табл. 1):

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.

Промеры делались при помощи циркуля, линейки и транспортира с точность до 1 мм и 10.


Таблица1

Промеры листовых пластинок березы повислой

Промер ОЗТП Елшанка Никель
Ширина листа слева 17,83 16,71 18,54

справа 18,45 17,5 18,75
Длина жилки слева 28,70 28,37 31,5

справа 29,04 28,16 30,12
Расстояние между основаниями жилок слева 3,04 3,916 3,04

справа 3,37 4,25 3,33
Расстояние между концами жилок слева 11,37 11,37 12,20

справа 12,16 11,12 11,91
Угол между жилками слева 41,12 46,29 46,29

справа 42,95 45,37 45,38

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:

1. Сначала для каждого промеренного листа вычисляются относительные величины асимметрии для каждого признака. Для этого модуль разности между промерами слева (L) и справа (R) делят на сумму этих же промеров: L-R/L+R.

2. Затем вычисляют показатель асимметрии для каждого листа. Для этого суммируют значения относительных величин асимметрии по каждому признаку и делят на число признаков.

3.Вычисляется интегральный показатель стабильности развития - величина среднего относительного различия между сторонами на признак. Для этого вычисляют среднюю арифметическую всех величин асимметрии для каждого листа [12].

Для оценки степени выявленных отклонений от нормы А.Р. Дадаевой разработана балльная шкала (табл. 2). Диапазон значений интегрального показателя асимметрии, соответствующий условно нормальному фоновому состоянию, принимается как первый балл (условная норма). Диапазон значений, соответствующий критическому состоянию, принимается за пятый балл.


Таблица 2

Балльная шкала показателя стабильности развития

Балл Величина показателя стабильности развития
I <0,040
II 0,040-0,044
III 0,045-0,049
IV 0,050-0,054
V >0,054

После математической обработки данных по указанной методике получены следующие интегральные показатели стабильности развития (величин функциональной асимметрии): минимальное значение показателя (0,052), соответствующее 4-му баллу, получено для листьев берез, произрастающих в районе ОЗТП, среднее значение (0,059) выявлено в районе Елшанки и максимальное (0,063) – для района Никелькомбината (рис. 1, табл. 3). Последние два показателя соответствуют 5 баллу и свидетельствуют о явном неблагоприятном воздействии техногенных факторов на растительный организм.


Оценка качества среды города Орска по функциональной асимметрии листовой пластинки березы повислой (Betula pendula)

Рис. 1. Интегральные показатели стабильности развития березы повислой в различных районах города Орска


Таблица 3

Статистические данные показателей стабильности развития березы повислой в разных районах города Орска

Параметр ОЗТП Елшанка Никелькомбинат
Среднее (Мср) 0,052 0,059 0,063
Ошибка средней (m) 0,062 0,048 0,0051
Дисперсия (s2) 0,000941 0,000565 0,000634

Статистическая значимость различий между выборками по величине интегрального показателя стабильности развития (величина среднего относительного различия между сторонами на признак) определяется по t – критерию Стьюдента. Полученные данные свидетельствуют о том, что достоверное различие имеется только между двумя выборками (районов ОЗТП и Никелькомбината), но доверительная вероятность при этом составляет лишь 0,8. (только в 80% случаев рассматриваемые параметры различаются достоверно, а в 20 – не различаются).

Подобное распределение интегральных показателей стабильности развития в разных районах города можно объяснить тем, что на уровень асимметрии листовой пластинки основное влияние оказывает именно концентрация тяжелых металлов в почве и атмосферном воздухе. С этим связан тот факт, что максимальный уровень асимметрии листа характерен для березы повислой в районе Никелькомбината. По данным Государственного доклада о состоянии окружающей среды, основным элементом-загрязнителем для города Орска является никель, максимальное превышение концентрации подвижной формы данного элемента в районе указанного предприятия может составлять 30 ПДК. Достаточно высокий уровень асимметрии листа в районе Елшанки можно объяснить комплексным влиянием интенсивных потоков автотранспорта и пылевого загрязнения отвалов Щебзавода.

Полученные данные в дальнейшем планируется дополнить материалами исследования в весенний период, расширить перечень районов изучения для выявления степени влияния промышленности и автотранспорта на уровень функциональной асимметрии листа березы повислой и возможности применения данного метода для интегральной оценки качества городской среды.


ЗАКЛЮЧЕНИЕ


В данной курсовой работе произведена оценка качества среды города Орска по функциональной ассиметрии листовой пластины. Исследования показали, что растения можно использовать как тест-объект для мониторинга исследований. По их характеристикам оценивают состояние окружающей среды и отслеживают изменения в течение ряда лет. Выявляя изменения характеристик у растительных объектов, можно говорить о загрязнении среды и прогнозировать степень экологической опасности для человека.

После математической обработки данных получены следующие интегральные показатели стабильности развития величин функциональной асимметрии: минимальное значение показателя (0,052), соответствующее 4-му баллу, получено для листьев берез, произрастающих в районе ОЗТП, среднее значение (0,059) выявлено в районе Елшанки и максимальное (0,063) – для района Никелькомбината. Последние два показателя соответствуют 5 баллу и свидетельствуют о явном неблагоприятном воздействии техногенных факторов на растительный организм.

Исследования показывают, что уровень флуктуирующей ассиметрии чувствителен к действию химического загрязнения и возрастает при увеличении антропогенного прессинга. Повышение степени воздействия приводит к возрастанию изменчивости показателей и снижению стабильности.

Размещено на

Похожие рефераты: