Мои Конспекты
Главная | Обратная связь


Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

В ГЛАВУ 2 ОТЧЕТА методика, место исследования.

Работа 1

Биоиндикация состояния городской среды

с помощью теста «Флуктуирующая асимметрия листа»

 

Цель: ознакомиться с методами биоиндикации, на примере теста «флуктуирующая асимметрия листа».

Теоретические вопросы: В ГЛАВУ 1 ОТЧЕТА

1.Мониторинг окружающей среды. Методы биоиндикации воздушной, водной и почвенной сред.

 

Несмотря на важность химических и физических анализов, широко используемых при изучении воздействия загрязняющих веществ на природу, биологическая оценка качества среды остается приоритетной, поскольку дает возможность комплексно охарактеризовать качество среды. Наиболее удобны для биоиндикации изменения внешней морфологии организма. Эти изменения можно оценить по флуктуирующей асимметрии морфологических структур (например, сравнив число пятен на правой и левой стопе лягушки, число чешуй боковой линии рыб, ширину левой и правой половинки листа березы). При благоприятных условиях среды данные признаки симметричны или незначительно отклоняются от нормы. При любых же стрессовых воздействиях (в том числе и загрязнении) изменения в симметрии значительно возрастают. Таким образом, флуктуирующая асимметрия это небольшие ненаправленные отклонения от строгой билатеральной симметрии или от определенной средней асимметрии. Поэтому стабильность развития, оцениваемая по величине флуктуирующей асимметрии, является чувствительным индикатором состояния природных популяций и представляет интерес для биоиндикационных исследований.

Целью работы является оценка качества среды (биоиндикация) по величине флуктуирующей асимметрии листа березы бородавчатой.

Задачи:

1.Сбор материала (листья березы бородавчатой) в районах с различной антропогенной нагрузкой.

2. Расчет и анализ величины флуктуирующей асимметрии листовых пластинок березы бородавчатой.

3. Вывод о стабильность развития данного вида растения в исследуемых биотопах и характеристика качества среды на основе полученных данных.

Объект исследования береза бородавчатая, населяющая широкий ареал и проявляющая высокий уровень изменчивости морфологических признаков.

Оборудование: лупы, линейки, транспортир, измерительный циркуль, калькулятор.

В ГЛАВУ 2 ОТЧЕТА методика, место исследования.

I Этап. Сбор Материала.

Место исследования. Данную работу удобнее выполнять группами (по 5 человек). Каждая группа производит сбор материала в соответствующей точке исследования. На основе собственных исследований мы рекомендуем выбор следующих районов: 1. центр города, вдоль шоссейной дороги; 2. периферия города (озелененный участок, дворовая зона); 3. территория вблизи промышленного предприятия; 4. контрольная точка - пригородная зон (лесной массив).

Метод сбора листьев. Сбор листьев березы бородавчатой в каждой точке исследования производят с 10 растений (по 5 листьев с каждого). При выборе растений учитывают условия произрастания и их возрастное состояние. Листья собирают с растений, находящихся в одинаковых условиях освещенности, увлажнения и достигшие генеративного возрастного состояния. Размер листьев должен быть сходным, средним для растения. Листья собирают из одной и той же части кроны с разных сторон растения на уровне 1,5 м от поверхности почвы относительно равномерно вокруг дерева.

 

II Этап. Обработка собранного материала: измерение морфологических признаков.

Данный этап проходит в классе (лаборатории). Одновозрастные листья березы бородавчатой, собранные в разных биотопах, размещаются перед собой сторонами, обращенными к верхушке побега. С каждого листа снимаются показатели по пяти промерам с левой и правой сторон листа (рис 1). Замер соответствующих показателей удобнее производить измерительным циркулем.

 

 

Рис 1. Схема морфологических признаков для оценки стабильности развития березы бородавчатой

 

1 — ширина левой и правой половинок листа в месте перегиба при совмещении верхушки с основанием листовой пластинки;

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.

 

Результаты измерений заносятся в табл.1*.

 

Таблица 1 - Данные по замерам морфологических признаков
листа березы бородавчатой

 

№ листа Номер признака
слева справа слева справа слева справа слева справа слева справа
1,9 2,05 3,9 3,7 0,35 0,4 1,1 0,95
1,5 1,7 3,0 3,2 0,45 0,5 0,9 1,05
2,25 2,1 3,85 4,0 0,55 0,6 1,05 1,15
2,25 2,15 3,8 3,9 0,5 0,55 0,8 0,9
1,5 1,75 3,0 3,2 0,5 0,6 1,05 1,25
1,9 1,8 3,6 3,75 0,45 0,5 1,2 1,0
1,85 1,95 3,4 3,5 0,5 0,55 0,8 0,95
2,4 2,5 4,1 4,2 0,55 0,65 1,1 1,15
1,65 1,8 3,0 3,1 0,55 0,6 0,95 1,05
1,5 1,8 2,7 2,95 0,45 0,5 1,0 0,9

* В таблице в качестве примера приведены данные по промерам листа

 

Этап III. Вычисление показателя флуктуирующей асимметрии. Показатель флуктуирующей асимметрии высчитывается по алгоритму:

1. Вычисляются относительные величины асимметрии для каждого признака. Для этого разность между промерами слева (L) и справа (R) делят на сумму этих же промеров: (L-R)/(L+R). Например, лист №1, признак 1 (L-R)/(L+R) = (1,9 – 2,05)/(1,9+2,05)=0,15/3,95 = 0,038. Полученные величины заносятся во вспомогательную табл. 2 в графы 2 - 6.

 

Таблица 2 - Относительные величины асимметрии для каждого признака

 

№ листа Номер признака Величина асимметрии листа
0,038 0,026 0,067 0,073 0,031 0,047
0,063 0,032 0,053 0,077 0,059 0,068
0,034 0,019 0,043 0,045 0,049 0,038
0,023 0,013 0,048 0,059 0,034 0,035
0,077 0,032 0,09 0,087 0,048 0,067
0,027 0,02 0,053 0,09 0,067 0,051
0,026 0,014 0,048 0,086 0,046 0,044
0,02 0,012 0,083 0,022 0,065 0,040
0,043 0,016 0,043 0,05 0,033 0,037
0,09 0,044 0,053 0,053 0,027 0,053
Коэффициент флуктуирующей асимметрии, ФА Х=0,047

 

 

2. Вычисляются показатели асимметрии для каждого листа как среднее арифметическое относительных величин асимметрии по каждому признаку. Например, для листа №1: (0,038+0,026+0,067+0,073+0,031)/5=0,047. Результаты вычислений заносят в графу 7 вспомогательной таблицы.

3. Вычисляется коэффициент асимметрии. Для этого вычисляют среднюю арифметическую всех величин асимметрии для каждого листа (графа 7). В нашем случае величина флуктуирующей асимметрии равна: (0,047+0,068+0,038+0,035+0,067+0,051+0,044+0,040+0,037+0,053)/10=0,047.

 

Этап IV. Характеристика состояния окружающей среды на основе величины флуктуирующей асимметрии.

Для характеристики состояния среды используется 5-балльная оценка качества среды (табл. 3). Каждому из приведенных баллов соответствует свой определенный интервал значений коэффициента флуктуирующей асимметрии. Баллом 1 характеризуются участки, практически не затронутые человеческой деятельностью. Баллом 5 обозначаются гибнущие экосистемы в районах с чрезвычайной антропогенной нагрузкой. Таким образом, абсолютная шкала предоставляет возможность сравнивать между собой любые территории и участки.

Талица 3 - Шкала оценки отклонений по величине показателя флуктуирующей асимметрии

Балл Величина ФА Характеристика состояния среды
<0,040 условно нормальная
0,040 – 0,044 небольшие отклонения от нормального состояния
0,045 – 0,049 существенные нарушения
0,050 – 0,054 опасные нарушения
>0,054 критическое состояние

 

На основании расчетов проводится сравнительный анализ полученных результатов величины флуктуирующей асимметрии и делается вывод о состояния среды в исследуемых точках. В приведенном примере показатель флуктуирующей асимметрии был равен 0,047, что соответствует третьему баллу шкалы. Это означает, что растения испытывают существенное влияние неблагоприятных факторов среды. Согласно нашим исследованиям данный показатель наблюдался у растений, произрастающих вблизи автомобильной дороги в центре города.

ПОЛУЧЕННЫЕ ДАННЫЕ – В ГЛАВУ 3