[link]
9.Концепция проведения и содержание экологического урока
АКТУАЛЬНОСТЬ:
Загрязненный воздух отрицательно влияет на здоровье человека.
Цель:
Выявить загрязнение воздуха в с.Щельябож по состоянию сосны обыкновенной ( 1 группа) и с помощью лишайников (лихеноиндикация) ( 2группа).
Задачи:
Определение состояния хвои сосны обыкновенной для оценки загрязненности атмосферы.
Определение химического загрязнения атмосферного воздуха с помощью лишайников (лихеноиндикации).
Уточнить данные относительно экологического состояния леса.
Методы Исследования:
- Теоретический метод
- Морфометрический
- Биоиндикация
- Сравнение
- Математический метод
- Исследование
Этапы исследования. 1 и 2 группа.
1 этап. Выбор объекта исследования .
2 этап. Сформулировать цель исследования .
3 этап. Выдвинуть гипотезу исследования.
4 этап. Сформулировать задачи исследования
5 этап. Изучение и анализ литературы
6 этап. Выбор методов исследования.
7 этап. Проведение экспериментов, систематизация работы, анализ результатов.
8 этап. Написание работы. Оформление исследовательской работы.
Подготовка к уроку (домашнее задание)
Доклад учащегося
1.Биоиндикация – это оценка состояния окружающей среды по реакции живых организмов (растения, животные).
Типы биоиндикаторов:
1. Чувствительный. Быстро реагирует значительным отклонением показателей от нормы.
2. Аккумулятивный. Накапливает воздействия без проявляющихся нарушений.
Сущность биоиндикации заключается в том, что определенные факторы среды
создают возможность существования того или иного вида. Виды, которые
позволяют выявить специфические особенности среды, называют индикаторами. Биоиндикация дает возможность судить об изменениях состояния среды и прогнозировать направление этих изменений. При изучении степени загрязнения окружающей среды важна реакция организмов на загрязнители. Систему наблюдений за этой реакцией называют биологическим мониторингом. Хвойные растения очень чувствительны к загрязнению среды. Они особенно сильно страдают от сернистого газа. Продолжительность жизни хвои у сосны составляет 3-4 года. За это время она накапливает такое количество сернистого газа, которое может существенно превысить пороговые значения.
Под влиянием сернистого газа у сосны происходят следующие изменения:
- уменьшается продолжительности жизни хвои;
- отмирают побеги; - уменьшается ширина годичных колец;
- редеет крона;
- появляются омертвления тканей (некрозы).
Остановимся на этих признаках.
Листопад (опадение хвои) у сосны происходит осенью. Зеленые хвоинки располагаются на прошлогодних побегах и этого года, а желтые на более старых, которым уже более 3 лет. Также у сосны редеет крона, появляется много сухих веток, покрытых редкой короткой хвоей. Сернистый газ поглощается растением через устьица, растворяется в жидкой фазе клеток (цитоплазме) и вызывает отравление живых тканей. При концентрации сернистого газа 1:1000000 хвоя сосны опадает. Фотосинтез полностью прекращается. Появление омертвления тканей (некрозов) чаще проявляется на хвоинках сосны под влиянием загрязняющих веществ.
Различают следующие виды некрозов:
краевой некроз (по краям хвоинки);
серединный некроз (середина хвоинки);
точечный некроз – отмирание тканей листа в виде пятен, рассыпанных по всей поверхности хвоинки
ДОКЛАД УЧАЩЕГОСЯ.
В качестве биоиндикаторов используют животных, растения, бактерии, вирусы. Одним из перспективных объектов биоиндикации являются лишайники. Они распространены по всему земному шару и могут служить объектом мониторинга на всех уровнях: локальном (в конкретной местности), региональном (в обширном регионе) и глобальном (на всем земном шаре). Тело лишайника, слоевище, состоит из гриба и одноклеточных водорослей, находящихся в симбиозе. По строению слоевища лишайники делятся на 3 группы: 1.Накипные (коркоподобные), похожи на плоские корки, плотно срастающиеся с корой, камнями, почвой; они трудно отделяются, на ощупь бархатистые, влажноватые; 2.Листовые (листовидные) имеют форму мелких пластинок, чешуек: прикрепляются к поверхности тонкими нитями гриба и довольно легко отделяются от нее ; 3.Кустистые, которые либо растут вверх как маленькие кустики, либо свисают с дерева вниз, подобно бороде . В качестве биоиндикаторов используют животных, растения, бактерии, вирусы. Одним из перспективных объектов биоиндикации являются лишайники. Они распространены по всему земному шару и могут служить объектом мониторинга на всех уровнях: локальном (в конкретной местности), региональном (в обширном регионе) и глобальном (на всем земном шаре). Лишайники высокочувствительны к загрязнению среды обитания. На них избирательно действуют прежде всего вещества, увеличивающие кислотность среды (SO2, HF, HCl, NOx, O3). Для лишайников сравнительно безвредны тяжелые металлы, накапливающиеся в слоевище, а также радиоактивные изотопы.
Графис Ксантория Гипогимния
[pic]
[pic]
[pic]
серовато-беловатый желто-оранжевый пепельно-серый
Кладония Уснея
[pic] [pic] [pic]
серебристо-серый серовато-зеленый
2.Работа творческих групп по заданиям.
1 группа - Определение состояния хвои сосны обыкновенной для оценки загрязненности воздуха
.
Выбор участка для исследования.
Участок 1 – сосна находится от школы на расстоянии 12 м.
Участок 2 - сосна находится на расстоянии 200 м.
Методика работы
При выполнении данной работы мы руководствовались методикой, взятой из сборника Алексеева С.Б. и Беккера А.М. “Изучаем экологию – экспериментально”. По карте населённого пункта намечают точки обследования, причем, чем выше антропогенная нагрузка, тем ближе друг к другу расположены точки обследования. Работу надо спланировать так, чтобы все обследования намеченной территории быстро и качественно. В намеченной точке обследования находят молодые сосны, произрастающие на открытом месте (поляне, опушке леса, вырубке). Выбирают 3-5 молодых деревьев высотой 1-2 метра, стоящие друг от друга на расстояние 10-15 метров. Если деревья высокие, то обследования проводят, используя один из боковых побегов в четвёртой сверху мутовке.
При обследовании состояния хвои определяется степень её повреждения и усыхания, а так же продолжительность жизни. При этом объектом обследования является верхушечная часть ствола. Внимательно осматривают хвоинки участка центрального побега предыдущего года (второй сверху) и определяют по шкале класс повреждения и усыхания хвои (следует иметь в виду, что шипик на конце хвоинки всегда более светлый, поэтому его окраска не включается в оценку).
Опыт №1
Выбраны два участка: один близ дороги, другой в глубине леса. На территории данных точек обследования были выбраны для исследования по 3-5 молодых сосен до 2 метров в высоту. Продолжительность жизни хвои оценивают, обследуя верхушечную часть ствола за последние годы: каждая мутовка, считая сверху – это год жизни. Определяют, сколько лет сохраняется хвоя (максимальный возраст хвои), причём, если на самом нижнем из хвоенных участков часть хвоинок опала, то оценивают примерную долю сохранившихся. Таким образом, полный возраст хвои определяется числом участков ствола с полностью сохранённой хвоёй плюс доля сохранённой хвои на следующем за ним участке. С деревьев были собраны хвоинки по 100 штук с каждой зоны. Отобранный материал был внимательно изучен: всю хвою мы поделили на 3 группы:
1)Без видимых изменений
2) С краевым усыханием
3) Со срединным усыханием
Хвоинок с некрозами обнаружено не было.
В первой зоне процент усыхания составил: 65% Во второй зоне в глубине леса: 55% . По данным таблицы видно, что состояние сосны обыкновенной гораздо хуже на участке №1, находящегося близ школы. Данные цифры соответствуют норме (относительно чистый).
Выводы:
1. Метод биоиндикации по сосне обыкновенной действительно можно применять для определения загрязненности воздуха.
2.Экологическая ситуация в районе не ухудшается.
Источников антропогенного характера, вызывающих загрязнение атмосферы, а также нарушения экологического равновесия в биосфере, множество. Однако самыми значительными из них являются два: транспорт и промышленность.
Сосновые леса наиболее чувствительны к загрязнению воздуха. Поэтому в перспективе можно продолжить мониторинг участков не только по состоянию хвои, но и по шишкам сосны.
Работа группы № 2 .
В качестве индикатора были выбраны лишайники. Изучив свойства лишайников, можно использовать их для общей оценки степени загрязненности окружающей среды, особенно атмосферного воздуха .
На основании исследований выделены зоны лишайников, которые позволяют судить остепени загрязненности атмосферного воздуха: лишайниковая пустыня – полное отсутствие лишайников; зона соревнования – лишайниковая флора бедна; нормальная зоны – встречаются многие виды лишайников.
Тема «Определение химического загрязнения атмосферного воздуха с помощью лишайников (лихеноиндикация)»
Ход работы
1.Разбейте выбранную территорию на квадраты, размер которых зависит от площади изучаемой территории (например, 10х10 м).
2.В каждом квадрате выберите 10 отдельно стоящих старых, но здоровых, растущих вертикально деревьев.
3.На каждом дереве подсчитайте количество видов лишайников. Не обязательно знать, как точно называются виды, надо лишь различать их по цвету и форме слоевища. Для более точного подсчета можно использовать лупу.
4.Все обнаруженные виды разделите на 3 группы: кустистые, листоватые, накипные.
5.Проведите оценку степени покрытия древесного ствола. Для этого на высоте 30-150 см на наиболее заросшую лишайниками часть коры наложите рамку. Подсчитайте, какой процент общей площади рамки занимают лишайники.
6.Кроме деревьев можно исследовать обрастание лишайниками камней, стен домов и т.п.
7.Полученные результаты занесите в таблицу 1.
\
10 см
F [pic]
10 см [pic]
Вывод: Проанализировав полученные результаты в ходе эксперимента можно сделать следующие соответствующие выводы:
- благоприятным районом с чистым воздухом является территория С.ЩЕЛЬЯБОЖ , деревья в этой зоне сплошь покрыты листоватым видом лишайника, что напрямую говорит о чистоте воздух
Оценочная шкала:
весь квадрат покрыт лишайниками; много различных лишайников: чистый воздух;
половина квадрата покрыта лишайниками; несколько видов
лишайника (2-3): мало загрязнённый воздух;
единичные глазки лишайника в квадрате: вид лишайника;
ни одного вида лишайников в квадрате: очень загрязнённый воздух.
