Сосна обыкновенная как биоиндикатор загрязнения окружающей среды. Загрязнение окружающей среды и состояние хвойных растений

Аксаковка - Ульяновская областная библиотека для детей и юношества имени С.Т. Аксакова

Добавлено: 23 ноября 2018 г.

  20 ноября, во Всемирный день ребёнка, в р.п. Базарный Сызган состоялась областная межведомственная акция по правовому просвещению детей «Я – ребёнок! Я – человек! Я – гражданин!».   Учащиеся школ № 1 и № 2 Базарносызганского района вместе с литературными героями из книг Евгения Шварца «Сказка о потерянном времени», Валерия Медведева «Баранкин, будь человеком!», Николая Носова «Витя Малеев в школе и дома» рассуждали о правах и обязанностях ученика в школе...

Добавлено: 22 ноября 2018 г.

  22 ноября в Ульяновской областной библиотеке для детей и юношества имени С.Т. Аксакова состоялся региональный этап Всероссийской олимпиады «Символы России. Литературные юбилеи».  «В 2018 году Олимпиада была посвящена творчеству писателей-юбиляров и таким шедеврам русской литературы как «Война и мир» Льва Николаевича Толстого, «Муму» Ивана Сергеевича Тургенева, «Белый пароход» Чингиза Айтматова, «Матрёнин двор» Александра Солженицына, автобиографической трилогии Максима Горького, а также стихотворениям Владимира Маяковского, Бориса Заходера, Генриха Сапгира, Валентина Берестова и ...

Добавлено: 22 ноября 2018 г.

  22 ноября, накануне празднования Дня Матери, в Аксаковке собрались многодетные семьи Ленинского района. Заместитель главы администрации Ленинского района г. Ульяновска Р.А. Багаутдинов вручил Благодарственные письма и подарки мамам, воспитывающим четверых и пятерых детей. Зав.отделением социальной защиты населения по Ленинскому району г.Ульяновска М.В. Соколова вручила сертификаты на именной капитал «Семья» и подарки молодым многодетным семьям...

  22 ноября 2018 г. в библиотеке имени С.Т. Аксакова для руководителей детским чтением, создателей молодежных объединений любителей русского языка. состоялась областная межведомственная творческая лаборатория «Роль библиотекаря в формировании речевой культуры у детей и молодежи в библиотеке: опыт и достижения». Творческая лаборатория была организована во исполнение поручения Губернатора Ульяновской области Сергея Ивановича Морозова №66-П4 от 19.02.2016 по вопросу создания молодежных объединений любителей русского языка «Зерцало» во всех муниципальных образованиях области на базе детских библиотек региона. В настоящее время в Ульяновской области действуют ...

Добавлено: 19 ноября 2018 г.

  В рамках регионального проекта «Путешествуем с Аксаковым» на видеохостинге опубликованы два фильма"Лазоревый край. Путешествуем с Аксаковым" и "Аксаковская осень. Путешествуем с Аксаковым". Поступают первые отзывы о нашем проекте #ПутешествуемСАксаковым ...

Добавлено: 18 ноября 2018 г.

  18 ноября в Аксаковке прошёл семейный книжный выходной, посвящённый культуре и традициям одного из самых колоритных народов Ульяновской области – евреям. Читатели библиотеки узнали о стране с уникальной историей и культурой – Израиле. Воспитанники Ивановского детского дома и областного Дома детства выяснили, что именно в Израиле находятся главные святыни христиан, мусульман и иудеев. Ребята и взрослые познакомились ...

Добавлено: 16 ноября 2018 г.

16 ноября в Аксаковке прошло первое заседание Клуба исследователей природы. Участники клуба – третьеклассники Лингвистической гимназии – рассказали о своих увлечениях, и оказалось, что всех их объединяет интерес к окружающему миру и любовь к родному краю. Первое заседание клуба было посвящено Синичкиному дню, который отмечают 12 ноября. Руководитель клуба, методист по экологическому просвещению Национального парка «Сенгилеевские горы», автор книги «Живая азбука природы Ульяновской области» Светлана Зелеева познакомила ребят с птицами, остающимися на зимовку в нашем крае. Школьники узнали интересные факты о пернатых: что такое кузница дятла, какими ...

   15 ноября специалисты Аксаковки в Большеключищенской СШ имени В. Каштанкина, на примере произведений искусства, различных видов ремёсел, художественной литературы, разобрали с выпускниками одну из тем ЕГЭ по литературе – «Искусство и ремесло». Тема «Искусство и ремесло» формирует и развивает у старшеклассников представления о предназначении произведений искусства и мере таланта их создателей, даёт возможность поразмышлять о миссии художника и его роли в обществе, о том, где заканчивается ремесло и начинается искусство. Ребята, обращаясь к различным ...

Добавлено: 15 ноября 2018 г.

   15 ноября в Международный день отказа курения в Аксаковке прошёл Здоровый день. Студенты Ульяновского техникума отраслевых технологий и дизайна стали участниками социальной акции «Здоровый 21 век». Ребята познакомились с книгами о великих спортсменах и их достижениях, периодическими изданиями о здоровом образе жизни. Каждый выразил своё отношение к вредным привычкам и оставил «обращение к людям, которые курят». Девушки вместе со специалистом Аксаковки обсудили секреты здоровья, красоты и обаяния. Ребята узнали об истории борьбы с табакокурением в России, вспомнили русские пословицы и поговорки о здоровье, сочинили стихи и узнали семь секретов ...

Добавлено: 10 ноября 2018 г.

   10 ноября на базе духовно-патриотического центра «Арское» состоялось заседание Творческого союза «Арское» и закрытие Межрегиональных Арских чтений «Возродим Русь святую».  Специалисты библиотеки для детей и юношества имени С.Т. Аксакова представили для гостей и участников мероприятия литературно-познавательную программу. Посетители духовного центра приняли участие ...

aksakovka.ru

Сосна обыкновенная как биоиндикатор загрязнения окружающей среды

megapredmet.ru

Работа № 39. Определение состояния окружающей среды по комплексу признаков у хвойных

Известно, что на загрязнение среды наиболее сильно реагируют хвойные древесные растения. Характерными признаками неблагополучия окружающей среды и особенно газового состава атмосферы служат появление разного рода хлорозов и некрозов, уменьшение размеров ряда органов (длины хвои, побегов текущего года и прошлых лет, их толщины, размера шишек, сокращение величины и числа заложенных почек). Последнее является предпосылкой уменьшения ветвления. Ввиду меньшего роста побегов и хвои в длину в загрязненной зоне наблюдается сближенность расстояния между хвоинками (их больше на 10 ем побега, чем в чистой зоне). Наблюдается утолщение самой хвои, уменьшается продолжительность ее жизни (1-3 года в загрязненной зоне и 6-7 лет - в чистой). Влияние загрязнений вызывает также стерильность семян (уменьшение их всхожести). Все эти признаки не специфичны, однако в совокупности дают довольно объективную картину.[ ...]

Хвойные удобны тем, что могут служить биоиндикаторами круглогодично. В лесоведении давно разработана оценка состояния окружающей среды по комплексу признаков у хвойных, при которой используются не только морфологические показатели, которые весьма изменчивы, но и ряд биохимических изменений.[ ...]

По заданию преподавателя, за неделю до занятий, студенты или учащиеся срезают ветви условно одновозрастных хвойных деревьев, наиболее распространенных в данной местности (например, для городских условий обычны ель обыкновенная и ель голубая колючая). Ветви срезают на высоте 2 м с определенной части кроны, обращенной к зонам с загрязненным воздухом (вблизи автодорог, предприятий, особенно с выбросами в воздух сернистого газа, на который хвойные сильно реагируют). Контролем служат ветви с условно одновозрастных деревьев, собранных в чистой зоне заповедника, зеленой зоне города или в посадках лесных культур.[ ...]

Б. Измеряют длину хвои на побеге прошлого года, а также ее ширину (в середине хвоинки) при помощи измерительной лупы. Предварительно используя миллиметровку, устанавливают цену деления лупы. Повторность 10-20-кратная, так как биометрические признаки довольно изменчивы.[ ...]

Во всех случаях измерений выводится среднее.[ ...]

Б. Устанавливают толщину осевого побега (на примере двухлетнего).[ ...]

Г. На побегах устанавливают наличие некрозов (точечное или другой формы отмирание коры).[ ...]

А. Подсчитывают число сформировавшихся почек, вычисляют среднее.[ ...]

Б. Измеряют длину и толщину почек измерительной лупой.[ ...]

Примечание. Для построения карты состояния среды на определенной территории по реакциям хвойных все биометрические показатели выражаются в баллах (самый высокий балл - 5 - в чистой зоне) и наносятся на карту, а затем контурными линиями выделяются зоны разной степени загрязнения.[ ...]

Рисунки к данной главе:

ru-ecology.info

Физиологическое состояние древостоя под влиянием внешней среды

Одной из самых сложных форм воздействия городов на природную среду является ее загрязнение. Под загрязнением понимается привнесение в среду или возникновение в ней новых, обычно нехарактерных для нее химических, физических, биологических агентов и энергетических потоков, повышающих их фоновый уровень, приводящих к нарушению функционирования экосистем или их отдельных элементов. В последние десятилетия происходит интенсивное загрязнение атмосферного воздуха. Под загрязнением атмосферы понимается привнесение в атмосферу веществ в виде газа, пара или пыли в степени, оказывающей вредное воздействие на организмы, неживую природу или технические устройства. Это одно из наиболее опасных последствий научно-технической революции и использования человеком ископаемого топлива.Патологические изменения роста и развития деревьев под влиянием неблагоприятных факторов

Загрязнение окружающей среды

Промышленные эмиссии и выхлопные газы автотранспорта приводят к значительным стрессам, которые испытывают лесные и урбоэкосистемы. Однако из всех компонентов экосистем от загрязнения атмосферы и почвы наиболее сильно страдает растительность. Лесные и городские насаждения, находящиеся в зоне атмосферного загрязнения, ослабляются и усыхают. Различные древесные породы обладают неодинаковой газоустойчивостью и газочувствительностью.

Газоустойчивость — это способность растения противостоять вредному действию газов, сохраняя свою жизнеспособность.

Газочувствительность — это скорость и степень появления у растений патологической реакции на токсическое действие газов. Например, лиственница более газочувствительна, чем сосна и ель, и тем не менее она обладает большей газоустойчивостью, чем указанные породы. Различают три вида газоустойчивости растений: физиологическую, морфологическую и биологическую.

Физиологическая устойчивость определяется низкой окисляемостью клеточного содержимого. Двуокись серы и другие кислые газы, проникая в клетки, связывают активное железо, без которого невозможен фотосинтез. Так как солнечная энергия продолжает поступать в листья, то хлорофилл, обладающий флуоресцирующей способностью, проявляет фотодинамическое действие, которое выражается в фотоокислении. Окисленные вещества разрушаются, что приводит к отмиранию клеток. Поэтому чем меньше окисляемость протоплазмы, тем выше газоустойчивость растений. В связи с этим хвойные породы, имеющие большую окисляемость, менее устойчивы к действию газов. Лиственные породы, у которых общая окисляемость меньше, обладают более высокой газоустойчивостью.

Морфолого-анатомическая газоустойчивость обусловливается особенностями строения листьев, которые препятствуют поступлению газов в растение. Биологическая газоустойчивость связана со способностью растений быстро восстанавливать пораженные газами органы. Растение может обладать одновременно различными видами газоустойчивости. При этом какой-либо один вид газоустойчивости может доминировать и определять степень газоустойчивости данного вида растения. Газоустойчивость древесных пород зависит от химического состава соединений, которые есть в промышленных отходах, от условий внешней среды и характера задымления. Основными примесями, содержащимися в выбросах промышленных предприятий и автотранспорта, являются соединения серы, фтора, хлора, азота, магния и др. Ниже приводятся диагностические признаки поражения под действием опасных соединений.

Диоксид серы (S02) — этот бесцветный газ выбрасывается в атмосферу коксохимическими заводами, горнорудными и целлюлозно-бумажными предприятиями. Характерные признаки поражения появляются на хвое (листьях) только при сильном действии выбросов, когда разрушаются клеточные структуры и пигмент. При действии высоких концентраций газа четкие признаки поражения проявляются через несколько дней. Хвоя приобретает рыже-бурую окраску. У сосны и пихты изменения окраски хвои часто начинаются с концов. Причем у сосны оно протекает постепенно, тогда как у ели вначале идет медленно, а затем очень бурно. На листьях под влиянием сернистого газа появляются пятна красно-бурого цвета различного размера. Высокие концентрации сернистого газа вызывают образование пятен, часто охватывающее более половины площади листовой пластинки.

Поражение диоксидом серы приводит к преждевременному опадению листьев и хвои, а высокие концентрации газа вызывают искривление и отмирание молодых побегов. Лиственные породы более устойчивы к действию SO2, чем хвойные. Предельно допустимая концентрация его составляет (мг/м3): для лиственницы 0,25, для сосны 0,40, для ели 0,70. Ослабление деревьев сопровождается нарушением обмена веществ, падением активности окислительных ферментов, ослаблением фотосинтеза и разрушением хлорофилла. В то же время происходят деформация и разрушение клеток и тканей коры, луба, камбия, хвои и листьев.

Фтор и его соединения — в твердом или газообразном состоянии они выбрасываются в атмосферу заводами по производству алюминия, кирпича, керамических изделий, фосфатных удобрений; выделяются при выплавке стали, попадают в атмосферу из дымовых труб и фабричных установок. Поражение растений происходит через листья (хвою) и корни при концентрации, равной 0,01 мг/м5, поражения образуют по, периферии листа узкие некротические полосы светло-желтого цвета. У хвойных пород происходит побеление, а затем потемнение концов хвои, которое распространяется к основанию игл. Действие фтора в высоких концентрациях выражается в прекращении фотосинтеза, нарушении роста и развития, отмирании завязей, загнивании плодов. Наиболее восприимчивы к соединениям фтор хвойные породы, среди них менее устойчива сосна.

Хлор и хлористый водород применяют в производстве пластмасс и инсектицидов. Эмиссии соляной кислоты встречаются на заводах по изготовлению калийных солей. Пары хлора и хлористого водорода быстро оседают на землю и поэтому повреждают растительность только вблизи источника эмиссии. Их содержание в воздухе в концентрации менее 1 мг/м3 вызывает сильно, поражение листьев. Вначале листья приобретают темный цвет с хорошо заметным серебристым оттенком, затем на них появляются обесцвеченные участки разных размеров. По мере отмирания тканей они крошатся, образуя отверстия. При длительном действии низких концентраций хлора краснеют края листьев.

Нитрозные газы. Это смесь окисей азота, которая выбрасывается в атмосферу заводами по производству азотной, серной кислот и нитратных удобрений, а также — с отработанными газами автотранспорта. Окиси азота вызывают сильное поражение листьев (хвои) в концентрации более 2 мг/м3. На вершинах и по краям листьев образуются буровато-черные участки. У хвойных пород происходит покраснение кончиков хвои.

Выхлопные газы автотранспорта. В их состав входят фумиганты окиси углерода, нитрозные газы, ненасыщенный водород, полициклические ароматические углеводороды, сажа и свинцовые соединения. Выхлопные газы вызывают образование некрозов на листьях, преждевременное усыхание и опадение листвы, ослабление и усыхание деревьев.

Пылевидные эмиссии выбрасываются топками, металлургическими и цементными заводами. Цементная пыль представляет собой смесь минералов, содержащих калий, кальций, алюминий. Такая смесь выбрасывается печами цементных заводов, пылевидные эмиссии осаждаются вблизи источников загрязнения. Оседающая на листьях и хвое пыль снижает ассимиляцию и эффективность солнечного излучения, способствует повышению температуры. При попадании на почву пыль изменяет ее кислотность и содержание в ней микроэлементов. Все это приводит к усыханию хвои и листьев, нарушению роста корневой системы и как следствие — к ослаблению и гибели деревьев.

Магнезитовая пыль образуется при обжиге магнезитовой руды. Основным компонентом магнезитовой пыли является оксид магния. Она оказывает отрицательное действие как на лиственные, так и на хвойные породы, однако последние страдают сильнее. Магнезитовая пыль повреждает только молодую хвою и листву. Поэтому в начале вегетации деревья менее устойчивы к действию магнезитовой пыли. В связи с этим хвоя, уцелевшая от токсического действия магнезитовой пыли в первые годы жизни, в дальнейшем не погибает. В результате действия магнезитовой пыли хвоя на побегах текущего года принимает светло- или желтовато-зеленую окраску. Двухлетняя хвоя краснеет, буреет и частично погибает. У лиственных пород между жилками листа образуются светло-зеленые или желтовато-зеленые пятна. В результате постоянного действия магнезитовой пыли хвойные породы усыхают, особенно сосна и ель. Их гибель наступает при сильном изреживании кроны, которое происходит вследствие поражения молодой хвои магнезитовой пылью и под влиянием ее естественного старения. Отмирание пораженной сосны часто связано со стволовыми вредителями, поселяющимися на ослабленных деревьях.

Степень повреждения растений промышленными эмиссиями зависит от их концентрации в окружающей среде и длительности действия. Длительное воздействие выбросов в концентрациях ниже предельной нормы вызывает хронические поражения насаждений, проявляющиеся в постепенном изменении физиологических и биохимических функций. Аварийные выбросы, характеризующиеся высокими концентрациями и кратковременным действием, приводят к острым поражениям, которые проявляются в массовом образовании некрозов на листьях и хвое и сравнительно быстром отмирании деревьев. Усыхание насаждений в зоне промышленных выбросов зависит от следующих факторов: возраста, состава и полноты насаждений, близости источника выбросов, направления ветра, рельефа, погодных условий, концентрации токсичных веществ.

В зоне промышленных выбросов процесс усыхания более интенсивен в насаждениях старшего возраста, в изреженных и высокополнотных древостоях. Это объясняется тем, что в изреженных насаждениях газы беспрепятственно проникают вглубь, а при слишком плотном смыкании крон они застаиваются под пологом длительное время, не изменяя концентрации. Значительно меньше усыхают среднеполнотные насаждения, в которых воздух максимально перемешивается и концентрация токсичных веществ уменьшается. Смешанные насаждения в меньшей степени страдают от дымовых газов, чем чистые хвойные, так как лиственные породы поглощают часть газов и уменьшают их вредное влияние на хвойные породы.

Сохранность и повышение устойчивости лесных и зеленых городских насаждений в зонах воздействия промышленных выбросов достигается комплексом технических и лесохозяйственных мероприятий. Для того чтобы уменьшить влияние промышленных выбросов, необходимо прежде всего постоянно совершенствовать пыле- и газоочистительные установки, а также технологии промышленных процессов. Сокращение выбросов автотранспорта может быть достигнуто совершенствованием двигателей внутреннего сгорания, переводом их на другие малотоксичные виды топлива. Интенсивное развитие химической промышленности приводит к тому, что постоянно в биосферу поступает большое количество различных химических веществ, в том числе и пестицидов. Пестициды обладают различной физиологической активностью и в зависимости от физико-химических свойств, доз, способов и сроков применения могут оказывать фитотоксическое или стимулирующее действие на защищаемые растения.

Способность пестицидов оказывать токсическое (отравляющее) воздействие на растение называют фитотоксичностью. Она проявляется при неправильном применении пестицидов, когда завышают допустимые концентрации или нарушают технологию обработки растений. При этом пестициды могут вызвать повреждение защищаемых древесных пород, а также соседних с ними деревьев и подлеска. При быстром распространении по растению пестициды вызывают общее отравляющее действие на весь организм. Если пестицид распространяется медленно и локализуется в местах проникновения в растения, он оказывает местное действие. Оно чаще всего проявляется в виде ожогов листьев с образованием бурых и коричневых пятен.

В городских насаждениях негативное влияние на древесные растения оказывают хлористые соли, в том числе поваренная соль, применяемые для борьбы с наледями и снегом на автомагистралях, на улицах и во дворах. Длительное применение противоледных препаратов приводит к постепенному засолению почв. Отрицательное действие хлоридов на древесные растения проявляется в более позднем и неравномерном распускании листьев, сухокронности и снижении интенсивности роста, образовании на листьях некрозов, преждевременном их усыхании и опадении. Особенно страдают от комплексного воздействия засоления, промышленных и автотранспортных выбросов деревья на автомагистралях крупных городов и насаждения вблизи промышленных предприятий. Рекреационная нагрузка. Увеличивающиеся с каждым годом масштабы городского строительства и рост городского населения приводят к возникновению больших рекреационных нагрузок в зеленых зонах. Особенно высокий рекреационный пресс создается в наиболее посещаемых населением пригородных лесах и Лесопарках. Избыточное рекреационное воздействие на пригородные лесные насаждения сопровождается уплотнением почвы, нарушением естественного живого покрова, уничтожением и повреждением подроста и подлеска, изреживанием древостоя, обнажением корневых лап, нанесением многочисленных механических повреждений стволов и корней.

Действие излучения на деревья

Лучевые повреждения касаться ядра или цитоплазмы. Повреждение ядра является следствием разрушающего действия излучений на хромосомы или на соседние молекулы; последние повреждаются ионизацией, что приводит к местному действию продуктов окисления, как находящиеся поблизости. Поскольку степень лучевого повреждения линейно зависит от объема клеточных ядер и убывает прямо пропорционально числу хромосом. Можно сделать вывод: лучевое повреждение ядра, по-видимому, является функцией его объема деленного на число хромосом. Летальным для растения является количество излучения равное 4∙106 эВ на одну хромосому. Излучения приводит не только к уменьшению количества имеющихся ДНК в ядре, но и к подавлению ее дальнейшего синтеза.

Активизация многих органических веществ под влиянием излучения приводит к образованию свободных радикалов, очень активных окислителей. Именно за счет окислительных свойств свободных радикалов можно отнести действие излучения на сульфид-гидрильное соединение, а также на другие компоненты клетки, способных подвергаться окислению.

Физиолого-биологические изменения

Успешный рост деревьев зависит от взаимодействия ряда физиологических процессов и условий. Фотосинтез – синтез углеводов из углекислого газа и воды в хлорофилосной ткани деревьев. Углеводы – основные питательные материалы, используемые в других процессах. Азотный обмен – включение неорганического азота в органические соединения, что даст синтез белки и протоплазмы. Липидный или жировой обмен – синтез липидов и родственных им соединений. Дыхание – окисление питательных веществ в живых клетках, в результате, которого высвобождается энергия, используемая при ассимиляции, поглощении минеральных веществ и других процессах, идущих с затратами энергии. Ассимиляция – это преобразование питательных элементов в новую протоплазму, клеточные оболочки и другие структуры процесса роста. Аккумуляция питательных веществ – запасание питательных веществ в семенах и паренхимных клетках древесины и коры. Аккумуляция солей – это изменение концентрации солей в клетках и тканях с помощью механизма активного транспорта, протекающего с затратами метаболической энергии.

Адсорбция – поглощение воды и минеральных веществ из почвы, кислорода и углекислого газа из воздуха. Жароустойчивость, через этот фактор прошли практически все растения в тропических лесах, но и на Урале бывают высокие температуры. Жароустойчивость – способность растений выносить перегревание, связанное с высокой температура воздуха. Обычно при температуре 40°С и выше нормальные физиологические функции растения угнетаются, что вызывает отмирание клеток. Высокие температуры разрушают белково-липидный комплекс плазмолеммы протопласта, что приводит к потере астматических свойств клеток.

Засухоустойчивость – способность растения переносить значительное обезвоживание клеток, тканей и органов, а также перегрев. Обезвоживание вызывает нарушение коллоидных и химических свойств цитоплазмы – изменяются степень ее дисперсности и адсорбционная способность. Синтез белка резко падает, так как активизируется аденазинтрифосфатазы, разрывающая нити информационной РНК, полисомы распадаются на рибосомы и субъединицы. Водный дефицит нарушает метаболизм, и замедляет или останавливает рост растений, снижает их продуктивность. В критический период образования репродуктивных органов засуха приводит к гибели именных зачатков или к недоразвитию андроцея и пустоколосице.

Холодостойкость – это свойство, которое определяется способностью растений сохранять нормальную структуру цитоплазмы и изменять обмен веществ в период охлаждения и последующего повышения температуры.

Гибель растений под влиянием морозов обуславливается изменениями, происходящими в протопласте, его коагуляцией. Физико-климатические преобразования в протопласте происходят вследствие оттягивания воды образующимися в межклетниках кристаллами. Кроме того, протопласт подвергается сжатию со стороны растущих в межклетниках кристаллах. В результате наступает необходимая денатурация коллоидов протопласта клеток и отмирания тканей. Если льда образуется немного, то после оттаивания растения может оставаться живым. Нечувствительность к морозам достигается физико-климатическими изменениями в клетках.

В зимующих листьях и других частях растения накапливается много сахара, а крахмала в них почти нет. Сахар защищает белковые соединения от коагуляции при вымораживании, и поэтому его можно называть защитным веществом. Ингибиторы роста типа абсцисовой кислоты сами по себе не влияют на морозоустойчивость, но, ослабляя и ингибируя ростовые процессы, обуславливают наступление периода покоя и тем самым повышают способность древесных растений к закаливанию.

Загрязнение атмосферы газами, пылью и аэрозолями, поступающими с промышленных предприятий, создает неблагоприятные условия для роста растений. Токсичный газ, попадая через устьица и эпидермис в лист, растворяется в воде клеточных оболочек и взаимодействует с цитоплазмой. Первыми повреждаются клетки устьичных полостей, затем клетки губчатой паренхимы. Газ, растворяющийся в воде, образует кислоту или щелочь, которые взаимодействуют с протопластом. Часть их нейтрализуется, а часть остается в свободном состоянии. Кислоты разрушают хлорофилл, изменяют pH, ткани листа и устойчивость биоколлоидов цитоплазмы, повышают общую окисляемость, увеличивают дисперсность коллоидов и жироскопичность ткани, отрицательно влияют на экзиматический аппарат, нарушают обмен веществ в клетках листа и проводящих тканей, снижают интенсивность фотосинтеза, повышают интенсивность дыхания. Для повышения газоустойчивости растений, а именно для грецкого ореха и конского каштана сначала их намачивали 0,1%-ным водным раствором серной кислоты или соляной кислоты, а затем растения поливали 0,2%-ным раствором солей этих кислот. Положительные результаты были получены при применении серной кислоты.

Газоустойчивыми являются те растения, в органах которых накапливаются повышенное количество серы и хлора. Активность ферментных систем у них высокая. Исследования показали, что условия минерального питания растений макро- и микроэлементами играют важную роль в снижении повреждаемости их токсичными газами.

biofile.ru

Почему хвойные менее устойчивы к загрязнениям воздуха, чем лиственные?

Вот сведения из Вики: Листья многих хвойных растений — длинные тонкие иголки; другие же, включая кипарисовые и некоторые подокарповые, имеют плоские, чешуйкообразные листья. В преобладающем большинстве родов растения являются вечнозелёными, листья обычно остаются на растении несколько (от 2-х до 40) лет, однако существует 5 родов, сбрасывающих листья осенью и зимующих голыми: лиственница (Larix), псевдолиственница (Pseudolarix), глиптостробус (Glyptostrobus), метасеквойя (Metasequoia) и тис (Taxodium).

Многие хвойные породы чувствительны к загрязнению воздуха вредными промышленными и автомобильными газообразными примесями. Это проявляется, прежде всего, пожелтением, начинающимся с концов хвоинок и их опадением (отмиранием) . Глобальное загрязнение атмосферы, воздуха сказывается на состоянии природных экосистем, собственно на зелёном покрове нашей планеты. Одним из самых наглядных показателей состояния биосферы служат леса, их самочувствие.

Большой вред наносит пыль (распыляемый в воздухе асфальт и бетон дорог, резина покрышек автомобилей) и сажа сильно ослабляют газообмен, процессы дыхания и ассимиляции, вызывает угнетение растений и ослабления их роста. В выхлопных газах двигателей внутреннего сгорания содержатся: окись углерода, окислы азота, углеводороды, альдегиды, сажа и многое другое. К этому надо добавить канцерогенные вещества (такие, как бензапирен) , а также соединения свинца (оседающие вдоль дорог) вследствие использования этилированного бензина.

Очень опасен ФОТОХИМИЧЕСКИЙ ТУМАН (смог Лос – Анджелесского типа) , возникающий при действии солнечной радиации на газовые выбросы (преимущественно автотранспорта) . В сложной смеси углеводородов и окислов азота автомобильных выбросов протекают фотохимические превращения: в результате образуются различные продукты (свободные радикалы, альдегиды, перекиси и многое другое) , значительно превышающие по своей токсичности исходные загрязнители. Так, в фотохимическом смоге обнаружен ПЕРОКСИАЦЕТИЛНИТРАТ (ПАН) , который повреждает растения, различные соединения вызывающие кислотные дожди. Исследователи в Европе и США обнаружили, что кислотные осадки вредят деревьям как непосредственно, так и косвенно, выщелачивая из почвы и хвои необходимые для их роста биогены. Эксперименты подтвердили, что дожди и облака с высокой кислотностью могут вымывать магний, калий и кальций как из хвои деревьев, так и из почвы, на которой они растут. Когда эти питательные элементы удаляются из хвои, деревья пытаются возместить потерю, усилив их всасывание из почвы. Если почва уже выщелочена кислотными осадками, растения не могут компенсировать утраченные биогены, и у них появляются признаки «голодания» , например пожелтение хвои. Когда деревья ослаблены загрязнением, они становятся чувствительны к естественным стрессам типа насекомых-вредителей, болезней, колебаний климата (засух, заморозков, и т. п.) , которым способны были противостоять до этого. Значение ущерба, причиняемого лесам, не исчерпывается гибелью повреждённых деревьев. Когда воздействие загрязнения воздуха усиливается, может нарушатся вся экосистема в целом. В отличие от здоровой, обычно выдерживающей периодические пожары и нашествия насекомых, она при хронической экспозиции атмосферному загрязнению, постепенно теряет способность справляться с природными стрессами. Некоторые учёные считают, что любая экосистема в этих условиях рано или поздно прекратит своё существование.

otvet.mail.ru

Оценка состояния хвойных в городской среде

Размещено на

Размещено на

Тема

Оценка состояния хвойных в городской среде

· провести морфометрический анализ побегов сосны обыкновенной и ели сибирской из районов с разным уровнем загрязнения;

· проследить динамику ТИНУФ хлорофилла хвои побегов сосны и ели;

· измерить содержание хлорофиллов а и b;

· провести элементный анализ хвои для определения внутритканевого загрязнения.

1. Обзор литературы

1.1 Особенности морфологии хвойных

Выбор представителей семейства сосновых (Pinaceae) в качестве объекта исследований обусловлен их широкой распространенностью, хозяйственной значимостью и возможностью круглогодичного использования. Представленная работа является методической разработкой по проведению биоиндикационных исследований загрязнения атмосферы с помощью хвойных деревьев.

Развитие каждого растительного организма, так же как и животного, расчленимо, т. е. оно проходит ряд этапов. Эти этапы характеризуются морфологическими и физиологическими признаками. Физиологические критерии этапов развития изучены слабо. При выделении этапов используют главным образом морфологические признаки.

Основой морфологических, структурных изменении является изменение физиолого-биохимических процессов. Именно поэтому, как правило, внутренние физиолого-биохимические изменения предшествуют морфологическим. Однако проявляется и обратная зависимость. Вновь появившиеся структуры, органы оказывают влияние на уровень и направленность процессов метаболизма.

Таким образом, можно считать, что есть единый процесс физиолого-биохимических и морфологических изменении. При этом физиолого-биохимические изменения, определяющие наступление последующего этапа, происходят в структурах, образовавшихся на предыдущем этапе развития организма [1].

Основными морфологическими признаками ослабления деревьев, вызванного воздействием токсических газов, считается уменьшение прироста по диаметру; сокращение линейного прироста центрального побега; отмирание, как главного, так и боковых побегов; снижение массы листьев (хвои), их преждевременное пожелтение и опадание. Появление глазомерно фиксируемых признаков повреждения характерно для высоких концентраций выбросов[2].

1.2 Влияние загрязнения воздуха на растения

Загрязнение окружающей среды является острой экологической проблемой, особенно в городских и промышленных районах. Воздействие токсикантов приводит к значительному ухудшению состояния, и даже гибели лесов на обширных территориях. Поэтому актуальной задачей является поиск объективных и достаточно простых в исполнении методов ранней диагностики техногенного загрязнения природной среды[3].

Вредное влияние загрязненного воздуха на растения происходит как путем прямого действия газов на ассимиляционный аппарат так и путем косвенного воздействия через почву.

Причем прямое действие кислых газов приводит к отмиранию отдельных органов растений, ухудшению роста и урожайности, а также качества сельскохозяйственной продукции. Накопление же вредных веществ в почве способствует уменьшению почвенного плодородия, своеобразному засолению почв, гибели полезной микрофлоры, нарушению роста, отравлению корневых систем и нарушению минерального питания. Аккумуляция газа в экосистеме идет с участием трех компонентов: растительности, почвы и влаги. В зависимости от погодно-климатических условий, солнечной радиации и влажности почв может изменяться поглотительная способность и удельный вес этих компонентов. [4].

Растительность -- не только продуцент органической материи на земле, но и с ее значительным участием формируютсяпочва, климат и погода, круговорот материи и энергии, создаются экологические условия, необходимые для существования всех других живых организмов, включая человека. Поэтому охрану природы на современном этапе следует рассматривать не столько как сохранение отдельных организмов и сообществ, а преимущественно как сохранение естественных процессов поддержания и регуляции круговорота веществ и энергии вбиосфере, обеспечивающих продолжение жизни на земле. Так как растительность (продуценты) стоит у истоков всех биогеохимических, экологических и энергетических процессов в биосфере, то она является одним из наиболее важных компонентов, определяющих благополучие биосферы и жизни на земле. [5,6].

Газы вызывают повреждение листьев, а иногда цветов и плодов, понижая декоративные свойства насаждений.

Вредные газы могут вызывать появление мутаций. Кислые газы вызывают распад древесных насаждений. Прежде всего в черте города гибнут хвойные породы, а затем и лиственные, снижается бонитет, полнота и ,прирост деревьев, появляется суховершинность. По такому признаку, как уменьшение толщины годичного кольца у деревьев хвойных пород, можно определить год пуска предприятия, загрязняющего воздух, и масштабы его загрязнения [7].

При хроническом типе повреждения растительности, обусловленном длительным воздействием низких концентраций токсических газов, также может наблюдаться преждевременная дефолиация, уменьшение облиственности крон, отмирание отдельных побегов и даже гибель деревьев. Однако в большинстве случаев при малых уровнях загрязнения воздушной среды видимые морфологические изменения в кронах могут и не наблюдаются, и в течение длительного времени создается обманчивое впечатление здоровых деревьев. Процесс ослабления и отмирания значительно растянут во времени, что затрудняет диагностику. Тем не менее, данные приемы оценки состояния древесных растений широко используются на практике, и поэтому проводится комплексное морфологическое обследование побегов сосны обыкновенной, произрастающей в районах, контрастных по уровню загрязнения[8].

1.3 Флуоресценция как процесс

Для понимания сущности процессов жизнедеятельности растения важнейшей задачей является изучение современных представлений относительно фотосинтеза как физиологической функции, составляющей основу биоэнергетики.

В последние годы ученые, используя новейшие физико-химические техники и принципы, серьезно исследуют основные фундаментальные процессы фотосинтеза: структурно-функциональную организацию фотосинтетического аппарата, молекулярную структуру и физико-химические свойства пигментных систем, механизмы первичных процессов преобразования энергии, структуру и функционирование реакционных центров[9].

Детально изучены природа компонентов и организация основных функциональных комплексов электронтранспортной цепи, физиологические механизмы регуляции транспорта электронов, проведен анализ основных путей фотоассимиляции углекислоты и фотосинтетического метаболизма углерода у разныхгрупп растений, исследованы вопросы энергетики фотосинтеза и значение фотоэнергетических реакций в регуляции активности всего комплекса метаболическихсистем в растении, рассмотрены механизмы эндогенной регуляции фотосинтеза на уровне целого растения, физиологические основы действия внешних факторов, вопросы фотоингибирования, взаимосвязь фотосинтеза с дыханием, минеральным питанием, ростом и другими физиологическими функциями, проблема фотосинтетической продуктивности растений. Важнейший результат этих разносторонних исследований -- переоценка общих...

www.tnu.in.ua

Реферат на тему:

«Биоиндикация загрязнения воздуха по состоянию сосны обыкновенной»

СОДЕРЖАНИЕ:

1. Введение

2. Флористическая биоиндикация

3. Методика биоиндикации

4. Заключение

5. Список литературы

Введение

Считается, что для условий лесной полосы Беларуси наиболее чувствительны к загрязнению воздуха сосновые леса. Это обуславливает выбор сосны как важнейшего индикатора антропогенного влияния, принимаемого в настоящее время за «эталон биодиагностики». Информативными по техногенному загрязнению являются морфологические и анатомические изменения, а также продолжительность жизни хвои. При хроническом загрязнении лесов диоксидом серы наблюдаются повреждения и преждевременное опадение хвои сосны. В зоне техногенного загрязнения отмечается снижение массы хвои на 30-60 % в сравнении с контрольными участками.

Цель исследования: изучить экологическое состояние атмосферного воздуха города, используя в качестве биоиндикатора сосну обыкновенную.

Задачи: определить состояние хвои сосны обыкновенной для оценки загрязненности атмосферы.

В незагрязненных лесных экосистемах основная масса хвои сосны здорова, не имеет повреждений, и лишь малая часть хвоинок имеет светло-зеленые пятна и некротические точки микроскопических размеров, равномерно рассеянные по всей поверхности. Хвойные леса плохо переносят загазованность, копоть, так как их хвоинки многолетние и в них накапливаются ядовитые вещества, а устьица забиваются копотью, что вызывает пожелтение и отмирание хвои на 1-2 года раньше. В загрязненной атмосфере появляются повреждения и снижается продолжительность жизни хвои сосны.

Используя метод визуальной и количественной оценки хвои сосны, можно определить уровень загрязнения атмосферы.

1. Флористическая индикация

Для определения содержания вредных веществ в среде обитания огромное значение имеет биоиндикация состояния окружающей среды.

Биоиндикация – обнаружение и определение биологически и экологически значимых антропогенных нагрузок на основе реакции на них живых организмов и их сообществ. Живые организмы, по наличию, состоянию и поведению которых можно судить об изменении в окружающей среде, называются биоиндикаторами.

Биоиндикация является составной частью биологического мониторинга – системы наблюдения и контроля за состоянием окружающей среды на определенной территории с целью рационального использования природных ресурсов и охраны природы.

Вблизи больших городов и в районах выбросов вредных сернистых, хлористых и азотистых газов деревья задерживают частицы этих веществ и поглощают летучие газы. На листьях деревьев появляются светло-зеленые пятна, потом они буреют и засыхают, со временем отмирают и деревья. От выбросов заводами сернистых соединений лес может погибнуть в радиусе до 10 км, на большем расстоянии содержание газов снижается в 3-4 раза. Наименее устойчивы против газов и пыли сосна и ель, более устойчивы лиственница и все мягколиственные породы. Это и понятно – лиственные породы сбрасывают на зиму листья, а сосна, ель и кедр меняют хвою через 3-5 лет.

Если сосновые иголки без пятен, воздух считают идеально чистым; если хвоинки с редкими мелкими пятнами, воздух чистый. Если имеются хвоинки с частыми мелкими пятнами, можно говорить о загрязненном воздухе, а при наличии желтых и черных пятен – об опасно грязном воздухе. Когда максимальный возраст хвои не превышает одного года и хвоинки все в многочисленных пятнах, можно говорить уже об очень грязном, вредном для здоровья воздухе.

2. Методика биоиндикации

Методика индикации чистоты атмосферы по хвое сосны состоит в следующем. С нескольких боковых побегов в средней части кроны 5-10 деревьев сосны в 15-20 летнем возрасте отбирают 200 пар хвоинок второго и третьего года жизни.

Анализ хвои проводят в лаборатории. Вся хвоя делится на три части (неповрежденная хвоя, хвоя с пятнами и хвоя с признаками усыхания), и подсчитывается количество хвоинок в каждой группе. Данные заносятся в рабочую таблицу.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ХВОИ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ

Заключение

Опытом установлено, что в грязной зоне хвоинки с усыханием преобладают над неповрежденными. В зоне с большим содержанием газа и пыли количество хвоинок с пятнами почти в два раза больше, чем в чистой зоне. Это свидетельствует о том, что в загрязненном воздухе содержится в два раза больше опасных веществ, которые задерживаются листовой поверхностью сосны, приводя к образованию пятен с последующим усыханием.

Список литературы

1. Богданова, Т.Л. Биология: Задания и упражнения. — М.: Высш. шк., 1991. — 350с.

2. Миркин, Б.М., Наумова, Л.Г. Экология России. – М. : 1995. – 168 с.

3. Ломаева, С.Н. Биоиндикация загрязнений окружающей среды. – Тюмень:1998. – 25 с.

4. Понамарева, И. Н. Экология растений с основами биогеоценологии. – М. : «Просвещение», 1978. – 207 с.

5. Хлатин, С.А. Я иду по лесу. – М.: «Лесная промышленность», 1973. – 143 с.

referati-besplatno.ru

• 
  Растения одного яруса на картофельном поле являются
• 
  Образование гамет и оплодотворение у цветковых растений
• 
  Какие растения и животные обитают в саванне
• 
  Коды на получение растений в симс 4
• 
  Видео аквариумные растения с названиями для начинающих
• 
  Спитый чай как удобрение для комнатных растений
• 
  Растения северного кавказа занесенные в красную книгу
• 
  К двудольным относятся растения как правило имеющие
• 
  Какую функцию выполняют пластиды в клетке растения
• 
  Аквариум и водные растения цирлинг м б
• 
  Центры происхождения культурных растений и домашних животных