Тесник Юлия Валерьевна, учитель химии мбоу “Средняя общеобразовательная школа №26” г. Калуги, 11 класс Оглавление

Россия Калужская область г. Калуга Косова Дарья 16 лет ученица 10 класса МБОУ “Средняя общеобразовательная школа №26” г. Калуги, 11 класс Изучение сапробности пруда памятника природы Федерального значения «Калужский Городской бор» методом альгоиндикации Тесник Юлия Валерьевна, учитель химии МБОУ “Средняя общеобразовательная школа №26” г. Калуги, 11 класс Оглавление Введение 3 ГЛАВА I. Использование методов альгоиндикации для биотестирования водных объектов 5 ГЛАВА II. Методика исследования и материал 7 2.1. Характеристика объекта исследования 7 2.2. Материалы и методы 9 2.3. Результаты исследований и их обсуждение 12 Заключение 18 Список использованной литературы 19 Приложения 20 Введение Памятник природы Федерального значения «Калужский Городской бор» - это уникальный участок южного варианта соснового леса с примесью широколиственных пород сложной культуры, гордость жителей нашего края. Богатая история Калужского края во многом связана с бором. «Калужский Городской бор» знаменит и интересен своими небольшими болотами, богата и разнообразна фауна городского бора, в состав флоры входят типичные и редкие виды растений для хвойно-широколиственного сообщества. Бор служит местом гнездования около 60 видов птиц. На его территории действует 14 артезианских скважин, снабжающих город питьевой водой. Достаточно большая территория участка способствует сохранению экологической устойчивости популяционных ассоциаций, сформировавшихся эволюционно, и может обеспечить требуемые условия режима охраны объекта, окруженного городом. В условиях усиливающегося загрязнения необходимо уделять особое внимание сохранению уникального природного комплекса государственного памятника природы и ограничению антропогенного воздействия на заповедное ядро. На юго-западе лесного массива «Калужский Городской бор» расположен пруд. Этот водоем также граничит с территорией микрорайона Аненки г. Калуги и испытывает значительную антропогенную нагрузку, что является важным аспектом экологических исследований на данной территории. Цель исследования заключалась в оценке степени сапробности пруда “Калужского Городского бора” в осенний период методом альгоиндикации. Для достижения цели были поставлены следующие задачи: проанализировать литературные источники по исследуемой проблеме; просмотреть и систематизировать материал по водорослям Калужской области, хранящийся в научных коллекциях г. Калуги; провести полевые исследования пруда; собрать материал проб водорослей пруда для лабораторного исследования; обработать собранный материал в камеральных условиях (идентифицировать водоросли различных таксономических групп, проанализировать родовое биоразнообразие водорослей исследуемого пруда и выявить водоросли-индикаторы); выделить зоны сапробности водоема; оценить степень сапробности пруда. Объектом исследования стал пруд памятника природы федерального значения «Калужский Городской бор». Предметом нашего исследования было определение степени сапробности выбранного водоема как одного из важнейших показателей состояния водной экосистемы. Участок «Калужского Городского бора», в пределах которого расположен выбранный пруд изучен недостаточно. Данная работа актуальна, т. к. альгологические сборы исследуемого водоема ранее не проводились, впервые исследован таксономический состав водорослей, выявлена степень органического загрязнения водоема методом альгоиндикации; исследование несет в себе информацию о биоразнообразии водорослей пруда. Полученные результаты дополняют сведения о водорослях Калужской области и биоразнообразии экосистемы «Калужский Городской бор». В исследовании использованы следующие методы: литературный обзор, наблюдение, измерение, метод камеральной обработки, фотографирования, также метод альгоиндикации, который составил основу нашей работы. Мы выражаем искреннюю благодарность за помощь в организации и проведении статистического анализа проб, студенту 4 курса биолого-химического факультета отделения биологии Глущенко Антону. ГЛАВА I. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДОВ АЛЬГОИНДИКАЦИИ ДЛЯ БИОТЕСТИРОВАНИЯ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ. Многие природные комплексы в различных районах Калужской области еще не охвачены альгологическими исследованиями. Особенно важным представляется изучение альгофлоры особо охраняемых природных территорий вблизи городов. К таким территориям относится и памятник природы Федерального значения «Калужский Городской бор», который калужане величают «лёгкими Калуги». В последние десятилетия в области контроля качества воды все большее внимание уделяется методам биоиндикации. Биоиндикация — это оценка качества природной среды по состоянию её биоты [13]. Биоиндикация основана на наблюдении за составом и численностью видов-индикаторов. Любая водная экосистема, находясь в равновесии с факторами внешней среды, имеет сложную систему подвижных биологических связей, которые нарушаются под воздействием антропогенных факторов. Прежде всего, влияние антропогенных факторов, и в частности, загрязнения отражается на видовом составе водных сообществ и соотношении численности слагающих их видов. Биологический метод оценки состояния водоема позволяет решить задачи, разрешение которых с помощью гидрофизических и гидрохимических методов невозможно. Оценка степени загрязнения водоема по составу живых организмов позволяет быстро установить его санитарное состояние, определить степень и характер загрязнения и пути его распространения в водоеме, а также дать количественную характеристику протекания процессов естественного самоочищения. Мы проанализировали некоторые методы биоиндикации [16]. В качестве индикаторов загрязнения воды органическими веществами наряду с другими организмами используются водоросли, и именно водорослям принадлежит ведущая роль в индикации изменения качества воды в результате эвтрофирования (заболачивания) водоема [13]. Водоросли, по нашему мнению, являются наиболее перспективным объектом для оценки состояния вод и экосистем. Кроме того, в отличие от других групп гидробионтов, водоросли встречаются практически везде, где есть вода. Методы биоиндикации разрабатываются с начала 20 века, однако существенный скачок произошел лишь во второй половине века с разработкой сначала метода Сладечека [16], а затем - Ватанабе [17]. Во ВНИИ Природы исследования в этой области существенно дополнены в последние годы, в результате чего сформирована единая система оценки качества вод и состояния водных экосистем по сообществам водорослей-индикаторов. Очень тесно с методом альгоиндикации связано такое понятие как сапробность. Сапробность (от греч. saprós — гнилой) – “это комплекс физиологических свойств данного организма, обуславливающий его способность развиваться в воде с тем или иным содержанием органических веществ, с той или иной степенью загрязнения” [14]. Водоемы, загрязненные органическими веществами, как и организмы, способные жить в них, называют сапробными (от греческого слова «сапрос» – гнилой) [15]. Существуют различные классификации водоемов по степени сапробности [16]. В нашей работе использована классификация загрязненности вод органическими веществами, предложенная Р. Кольквитцем и М. Марссоном [16]. В рамках этой классификации выделяют зоны сапробности: 1) полисапробная зона – органических веществ много, кислорода нет; происходит расщепление белков и углеводов; 2) мезосапробная зона – неразложившиеся белки отсутствуют, зато присутствуют сероводород, диоксид углерода и кислород, так как происходит минерализация органических веществ; 3) олигосапробная зона – практически нет растворенных органических веществ, кислорода много, вода чистая. В процессе анализа литературных источников наше внимание привлек метод оценки сапробности водоемов Пантле-Бука в модификации Сладечека [6], но из-за отсутствия необходимых литературных источников в библиотеках г. Калуги и системе Интернет (Унифицированные методы исследования качества вод. Ч. 3. Методы биологического анализа вод), мы не смогли применить этот метод для подтверждения результатов первичной экологической диагностики методом альгоиндикации по методике Ашихминой [12]. ГЛАВА II. МЕТОДИКА И МАТЕРИАЛ. 2.1. Характеристика места и объекта исследования. Исследование проводилось на территории памятника природы Федерального значения «Калужский Городской бор» (Приложение 1). Он расположен в западной части территории г. Калуги. Площадь Калужского Городского бора 1049 га. Границами бора являются: с восточной стороны — Яченское водохранилище, на юге — пойма р. Ока, на западе - микрорайон Аненки, на северо-западе — граница проходит с Калужским лесхозом, на севере и северо-востоке леса бора граничат с землями ОАО «Карачевская птицефабрика». Рис. 1. Место проведения исследования на космоснимке Яндекс. Зеленой линией обозначены границы «Калужского Городского бора» «Калужский Городской бор» разделен на 25 кварталов. Выбранный нами объект — пруд расположен на юго-западе бора в 24 квартале (рис. 2, 3). Рис. 2. Место проведения исследования. пруд памятника природы федерального значения «Калужский Городской бор» С северо-востока пруд окружает бор, с южной стороны расположен частный жилой сектор, садово-огородные участки и магистральная автодорога, соединяющая г. Калугу с автотрассой Москва-Киев. С западной стороны пруд окружают одиночные деревья и открытое пространство небольшого луга, на расстоянии 90 м. находятся автомобильная дорога и жилые дома микрорайона Аненки (рис 3). С северной стороны в пруд впадает ручей. Вверх по течению ручья расположена автомойка и автостоянка. На восточном склоне пруда и по берегу ручья отмечены небольшие мусорные свалки. Южный берег равномерно покрыт мусором частного жилого сектора. Выше перечисленные факторы свидетельствуют о наличии антропогенной нагрузки, оказывающей влияние на загрязнение водоема. Рис.3. Характеристика места проведения исследования. 1 - «Калужский Городской бор» ; 2 - частный жилой сектор; 3 - садово-огородные участки; 4 - магистральная автодорога; 5 — дорога; 6 - многоэтажные дома микрорайона Аненки; 7 — ручей; 8 — автомойка., автостоянка; 9 - места мусорных свалок. Форма пруда сложная (рис.3). Склоны пологие. Размеры водоема: длина около 50м; максимальная ширина около 25м. Водоем непроточный. Наибольшая глубина водоема около 2,0 м. Тип донного грунта - илистый, местами — гниющие остатки. Прибрежное дно северного и западного берегов топкое. Северо-восточный склон пруда низкий, покрыт небольшой травянистой растительностью полога леса, также отмечено наличие деревьев: сосны обыкновенной (Pínus sylvéstris), березы повислой (Bétula péndula), клена обыкновенного (Acer platanoides), дуба обыкновенного (Quercus robur). В зоне влажного луга наблюдается обильное разрастание сныти обыкновенной (Aegopódium podagrária). Западный и южный склоны высокие. В прибрежной зоне и в воде пруда обильно разрослись высшие растения. У берега можно встретить мяту полевую (Mentha агvensis), сныть обыкновенную (Aegopódium podagrária), хвощ полевой (Equisetum arvense), крапиву двудомную (Urtíca dióica), вербейник точечный (Lysimachia punctata), лабазник вязолистный (Filipéndula ulmária). В воде растут рогоз широколистный (Týpha latifólia), ирис водный (Iris pseudacorus), горец земноводный (Polygonum amphibium). Среди прикрепленных растений в большом количестве можно увидеть ряску малую (Lemna minor). Среди погруженных растений отмечены частуха подорожниковая (Alisma plantago-aquatica), сусак зонтичный (Butomus umbellatus), стрелолист обыкновенный (Sagittaria sagittifolia). Зона открытой воды занимает менее 1/2 части пруда (рис. 5), полностью покрыта ряской малой. По всей площади водоема между зонами открытой воды растут кусты ивы ломкой (Sagittaria sagittifolia) и ивы корзиночной (Salix viminalis). Для проведения исследования водоем разделен на следующие зоны (рис. 4): глубоководная зона, зона заболоченности, мелководная зона, зона влажного луга. Рис. 4. Зоны пруда. 2.2. Материалы и методы. Изучение биологического разнообразия водорослей выбранного водоема проводилось в период с начала сентября по начало ноября 2012 года. Отбор альгологических проб проводился по общепринятой методике [2, 5, 10] , для обработки собранного материала выбраны методики, опубликованными в «Руководстве по гидробиологическому мониторингу пресноводных экосистем» под редакцией Абакумова в 1992г. [9], а также методика альгоиндикации, изложенной в учебно-методическом пособии «Школьный экологический мониторинг» под ред. Т. Я. Ашихминой, 2000г [12]. Для взятия проб материала водорослей выделено 10 станций (рис. 5). Места взятия проб были стационарными, выбраны с учетом географического фактора (брались пробы из толщи воды, соскобы с подводных предметов и высших растений, погруженных в воду, ил со дна водоема, вода около берега, с середины озера, в местах впадения ручья и выше по его течению) и особенностей антропогенной нагрузки на водоем. Всего было взято 49 проб материала (Приложение 1). Обилие водорослей оценивалось по микроскопическим препаратам в поле зрения микроскопа и по наблюдению в воде пруда невооруженным глазом. Если объект встречался лишь в 1-3 пробах, в 1-3 экземплярах, то ставилась оценка “единично”; если же объект отмечался неоднократно в разных пробах одного биотопа (пелагиаль, перифитон, бентос), ставилась оценка “много” [3]. Такие водоросли, как вошерия видны невооруженным глазом. Рис. 5. Станции отбора проб воды. Камеральная обработка материала проводилась в школьной лаборатории МБОУ «Средней общеобразовательной школы №26» г. Калуги при помощи микроскопа JJ-Optics Digital Lab USB и на кафедре ботаники, микробиологии и экологии КГУ им. Циолковского при помощи микроскопа «Биолам». Для определения были использованы Определители низших растений под общей редакцией проф. Л. И. Курсанова (1953) [7]; Определитель пресноводных водорослей СССР Паламарь-Мордвинцева Г.М. [8]; Краткий определитель родов водорослей О. В. Анисимова, М. А. Гололобова (2006) [1], Определитель пресноводных водорослей А. А. Гуревич (1966) [4], а также Практическое руководство по изучению раздела «Водоросли» для студ. биологич. Спец. вузов Собченко В. А. (2007) [11]. Все изучаемые водоросли тщательно зарисовывались и параллельно фотографировались (Приложение 2). Микрофотографии сделаны фотоаппаратом «Nicon».

Похожие:

	Учитель химии мбоу “Средняя общеобразовательная школа №26” г. Калуги Тесник Юлия Валерьевна		Отраслевое соглашение Учитель химии мбоу “Средняя общеобразовательная школа №26” г. Калуги Тесник Юлия Валерьевна
	Первичная профсоюзная организация Учитель химии мбоу “Средняя общеобразовательная школа №26” г. Калуги Тесник Юлия Валерьевна		1. Институт международных переговоров Учитель химии мбоу “Средняя общеобразовательная школа №26” г. Калуги Тесник Юлия Валерьевна
	Программа научного кружка Учитель химии мбоу “Средняя общеобразовательная школа №26” г. Калуги Тесник Юлия Валерьевна		Урок по химии в 8 классе на тему «Предмет химии. Вещества и их свойства» Учитель химии мбоу “Средняя общеобразовательная школа №26” г. Калуги Тесник Юлия Валерьевна
	Рабочая программа учебной дисциплины Учитель химии мбоу “Средняя общеобразовательная школа №26” г. Калуги Тесник Юлия Валерьевна		Название раздела. Тема урока Учитель химии мбоу “Средняя общеобразовательная школа №26” г. Калуги Тесник Юлия Валерьевна
	«теория и практика ведения переговоров на английском языке» Учитель химии мбоу “Средняя общеобразовательная школа №26” г. Калуги Тесник Юлия Валерьевна		Программа дисциплины «Искусство ведения международных переговоров» Учитель химии мбоу “Средняя общеобразовательная школа №26” г. Калуги Тесник Юлия Валерьевна
	Министерство образования и науки российской федерации трехгорный технологический институт филиал Учитель химии мбоу “Средняя общеобразовательная школа №26” г. Калуги Тесник Юлия Валерьевна		Коллективный договор Рекомендации для успешного заключения коллективного... Учитель химии мбоу “Средняя общеобразовательная школа №26” г. Калуги Тесник Юлия Валерьевна
	Программа дисциплины «Деловое общение» для направления 080200. 62... Учитель химии мбоу “Средняя общеобразовательная школа №26” г. Калуги Тесник Юлия Валерьевна		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Учитель химии мбоу “Средняя общеобразовательная школа №26” г. Калуги Тесник Юлия Валерьевна
	Очная форма обучения Заочная форма обучения Учитель химии мбоу “Средняя общеобразовательная школа №26” г. Калуги Тесник Юлия Валерьевна		Участники и итоги областного этапа Международного детского экологического форума Сове-та регионального отделения оодэд «Зеленая планета», учитель биологии и химии Тесник Юлия Валерьевна, заместитель председателя...