МУНИЦИПАЛЬНОЕ АВТОНОМНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №150 ИМЕНИ ГЕРОЯ СОВЕТСКОГО СОЮЗА В.С.МОЛОКОВА Открытая городская научно-практическая конференция «КОСМОТЕХ XXI век» «Влияние процесса урбанизации на растительный и животный мир острова Татышев» Жигалов, Даниил, Сергеевич Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 150 имени героя Советского Союза В.С.Молокова» 8Д класс. дата рождения участника – 13.07.2004 г. e-mail автора работы – 2924469@gmail.com контактный телефон автора работы +79082124469 ___________ /личная подпись/ Шнуренко Ирина Александровна Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 150 имени героя Советского Союза В.С.Молокова» Учитель биологии контактный телефон - 89130330883 e-mail shnurenkoi@mail.ru ___________ /личная подпись/ Красноярск, 2019 Тема исследовательской работы: Особенности флоры и фауны острова Татышев Цель работы : изучить особенности флоры и фауны острова Татышев, находящегося в черте города Красноярска. Задачи: - изучить изменение растительности о. Татышев в зависимости от времени года - изучить животный мир о. Татышев - выявить особенности флоры и фауны, появившиеся в результате урбанизации. - оценить загрязнение воздуха о. Татышев с помощью растений- биоиндикаторов - разработать памятку для посетителей острова Методы исследования: - наблюдение, фотографирование - изучение литературы по теме Гипотеза: Имеется влияние процесса урбанизации на растительность и животный мир острова Татышев. Актуальность Тáтышев — самый крупный остров на реке Енисей в черте города Красноярска, это любимое место отдыха многих горожан, здесь можно взять напрокат велосипед, прогуляться пешком или прокатиться на роликовых коньках. Однако, факторы урбанизации, такие как загрязнение воздуха промышленными предприятиями отдыхающих города и автотранспортом, а также большое количество людей на острове оказывает отрицательное воздействие на компоненты его биосферы. Научное обоснование Урбанизация (от. лат. urbs — город) — одно из важнейших глобальных явлений современного мира, затрагивающее все народы и страны. Урбанизация — это процесс концентрации населения в городах, увеличения числа и размеров городов, повышения технической оснащенности, этажности и плотности застройки, создание комфортных условий жизнедеятельности. С точки зрения экологии современный город-мегаполис — очень сложная экосистема, специфика которой определяется не только высокой концентрацией большого количества людей на ограниченном пространстве, но и концентрацией на том же пространстве промышленного производства и производства услуг, а также транспортных средств, включая автотранспорт. Все это приводит к росту антропогенной нагрузки на окружающую среду и усиливает ее засорение. Город потребляет из окружающей природной среды огромное количество природных ресурсов, а возвращает в нее отходы своей жизнедеятельности, которые накапливаются в биосфере. Загрязнение окружающей среды продуктами жизнедеятельности города. Здесь следует выделить несколько проблем: загрязнение воды, твердые городские отходы, загрязнение атмосферы городов, шумовое загрязнение. Загрязнение воды. Использованная городская вода насыщена тяжелыми металлами, остатками нефтепродуктов, фенолами и т. д. В России лидерами по сбросу загрязненных сточных вод за 1997 г. являются: Москва — 2,4 млн м³ (8,7% от общего объема сброса загрязненных вод по Российской Федерации); СанктПетербург — 1,5 млн м³ (5,6%); Ангарск — 0,539 млн м³ (1,9%). Водные объекты в местах ниже сброса сточных вод классифицируются как “очень грязные” и “чрезвычайно грязные”. В настоящее время концентрация загрязняющих веществ в сточных водах коммунально-бытового сектора составляет 1 кг/м3 воды. Твердые городские отходы. Проблема переработки твердых городских бытовых и промышленных отходов до сих пор полностью не решена. Только бытовых отходов из Москвы вывозится 15,0 млн м3 в год. Обычный метод накопления городских отходов на свалках не является решением проблемы, так как отходов производится все больше, а мест, где их можно складировать, становится все меньше. Ежегодно такие полигоны занимают в пригородах Москвы не менее 25 га земли. Кроме того, процесс разложения отходов происходит крайне медленно: бумага разлагается 2—10 лет; полиэтиленовая упаковка — 200 лет; пластмасса — 500 лет. Таким образом, проблема уничтожения и переработки отходов является также весьма актуальной. Загрязнение воздушной среды города. В загрязнении атмосферы городов одно из ведущих мест занимает автотранспорт. Во многих городах на выхлопные газы автомобилей приходится 30%, а в некоторых —50% загрязнений воздуха. В Москве за счет автотранспорта в атмосферу поступает около 96% оксида углерода, 33% диоксида углерода, 64% углеводородов. Превышение в 10 раз по целому ряду соединений отмечено в 14 городах, среди которых Братск, Барнаул, Москва, Тюмень и др. Повышенное содержание токсичных веществ в атмосфере городов приводит к тому, что над крупными городами происходит образование смога. Печально знаменитый смог 1952 г. В Лондоне за несколько дней унес более 4 тыс. жизней. Шумовое загрязнение. Город является источником не только вредных и токсичных веществ, но и физических загрязнителей, к числу которых относится шум. Шумовое загрязнение, наряду с перечисленными выше, является также актуальной для города проблемой, так как приводит к повышенным нервным и психическим нагрузкам на городского жителя. Шумовая какофония города складывается из многих факторов: грохота железных дорог, шума заводских цехов, рокота строительной техники и т. д. Под оптимальным шумовым фоном понимают энергию шума 20 децибел (дБ). Городской шум составляет в среднем уровень 30—40 дБ. За последние 10 лет уровень шума в крупных городах поднялся на 5—8 дБ. Таким образом, главная особенность экосистемы города состоит в том, что в нем невозможно экологическое равновесие. Все процессы регулирования потоков веществ и энергии человеку приходится брать на себя. Современный город можно рассматривать как экосистему, в которой созданы наиболее благоприятные условия для жизни, но нельзя забывать про места необходимые для общения человека с природой. Именно поэтому важное значение для людей, проживающих в городах имеют зеленые парковые зоны. В таких местах должна быть создана оптимальная по своим характеристикам среда. Парковые зоны и места отдыха являются сердцем города и играют значительную роль в жизни не только крупных мегаполисов, но и в жизни небольших провинциальных городков. Городские парки — это место, где люди могут проводить свободное время, поближе узнать друг друга в безопасной обстановке, отдыхать от городской суеты и просто наслаждаться природой. Парковые зоны способствуют улучшению качества воздуха и являются средой обитания и развития представителей флоры и фауны. Также они способствуют сплочению городского населения и повышению качества его жизни [1]. По статистическим наблюдениям деятельности парков культуры и отдыха оказалось, что в первой половине дня в основном их посещают пожилые люди, часть из них с детьми дошкольного возраста. Вечером парк посещают преимущественно молодые и среднего возраста люди, чтобы отдохнуть от суеты рабочего дня, насладиться тишиной и приблизиться к природе. Зимой основную массу посетителей составляют любители покататься на коньках, лыжах, санках. Таким образом, основное назначение городских парков — обеспечение отдыха посетителей и воспитательная работа с ними. Основным требованием к этим паркам является наличие зоны тихого отдыха с прогулочными и бытовыми подзонами, и зоны активного отдыха с подзонами развлечений, зрелищ и игр. В состав парков могут быть включены территории памятников архитектуры и садово-паркового искусства [2]. На сегодняшний день, проблема состояния и развития парков является актуальной. Большое внимание уделяется вопросам модернизации, улучшения городских парков и разрабатываются проекты реконструкции парковых зон. Основной задачей строительства нового или реконструкции существующего парка является создание контрастной по отношению к городу архитектурно- художественной обстановки [2]. Тишина, чередование открытых и затененных пространств, водоемы и фонтаны, красочный цветочный убор, живописные группы деревьев и кустaрников на фоне гaзонов, оргaнически включенные в этот прирoдный кoмплекс, окaзывают положительное влияние на нервную систему, нaстроение и сaмочувствие посетителей [3]. Целями деятельности городских парков являются создание условий для массового, активного и содержательного отдыха жителей города, а также создание условий для отдыха и обеспечение горожан услугами организаций досуга [4]. В городе Красноярске одной из парковых зон являтся остров Татышев. Он находится между Советским и Центральным районами на левом берегу и Ленинским и Кировским районами города на правом берегу Енисея. Административно относится к Советскому району. На остров можно попасть через автомобильно-пешеходный Октябрьский мост и пешеходный Виноградовский мост. Площадь острова оставляет около 7 км². Считается, что название острова произошло во времена основания красноярского острога, на острове были летние пастбища аринов, одного из местных кочевых племён, которыми управлял «князёк» по имени Татуш, поэтому при образовании притяжательного прилагательного в имени появляется буква «ы» — остров (чей?) Татышев Современное использование Татышев остров сейчас является популярным местом отдыха у красноярцев. По оценкам «Красспорта», каждую неделю в летнее время Татышев остров посещает до 100 тыс. человек[2]. Здесь находится прокат велосипедов, роликовых коньков, трициклов, веломобилей, скейтбордов, беговых лыж, коньков, спортивные площадки для различных видов спорта (волейбол, футбол, баскетбол, скейтбординг). Общая сеть велодорожек на острове — свыше 9 км[3]. Зимой заливается самый большой в городе каток, открыты лыжные трассы, устанавливается городская ёлка. Остров часто становится местом проведения развлекательных мероприятий и спортивных соревнований. Несколько лет на острове проходят семейный фестиваль «Зелёный» и полумарафон «Июльская жара»[3]. Со стороны правого берега, у Октябрьского моста, оборудована пляжная зона. Высажен яблоневый сад. Есть площадка для буккроссинга, пикниковая зона. В восточной части острова находится водозабор, обслуживающий Советский район, создана площадка для выгула собак, имеется вертолётная площадка для санавиации. Основная часть. Флора и фауна острова. Весна. Весной, в начале или середине мая, в зависимости от погодных условий, на острове начинает зеленеть трава, распускаются листья на деревьях и зацветают первые цветы. Вдоль автодорог, проходящих по острову и вдоль велосипедных дорожек в большом количестве растет Суре́пка обыкнове́нная (лат. Barbaréa vulgáris) — многолетнее травянистое растение с двулетними побегами; типовой вид рода Сурепка из семейства Капустные (Brassicaceae). А также, Одува́нчик обыкновенный (лат. Taráxacum officinále ) — род многолетних травянистых растений семейства Астровые, или Сложноцветные (Asteraceae). Если идти вглубь острова, вдали от автодорог, на полях мы видим большее разнообразие цветковых растений, это Простре́л раскры́тый (Pulsatílla pátens) — многолетнее травянистое растение, вид рода Прострел (Pulsatilla) семейства Лютиковые (Ranunculaceae). Медуница мягкая, или медуница волосистая (лат. Pulmonaria mollis) — травянистое многолетнее растение семейства Бурачниковые (Boraginaceae). Ве́треница лесна́я (лат. Anemóne sylvéstris) — многолетнее травянистое растение; вид рода Ветреница (Anemone) семейства Лютиковые (Ranunculaceae). На острове произрастают деревья: Берёза пови́слая (лат. Bétula péndula) — вид растений рода Берёза (Betula) семейства Берёзовые (Betulaceae). Цветет Клён ясенели́стный, или клён америка́нский (лат. Ácer negúndo) — листопадное дерево, вид рода Клён семейства Клёновые (по другой системе классификации — семейства Сапиндовые) Также, цветет Черёмуха обыкнове́нная (лат. Prúnus pádus), невысоких деревьев из рода Слива семейства Розовые (Rosaceae). — вид И яблоня сибирская ягодная (лат. Malus baccata) — листопадное дерево, вид рода Яблоня (Malus) семейства Розовые (Rosaceae). На острове растет большое количество черных тополей. То́поль чёрный (лат. Pópulus nígra) — вид из рода Тополь семейства Ивовые. Тополя являются настоящими живыми фильтрами для острова. Уникальность тополя в том, что это дерево морозоустойчивое, быстро растёт, проявляет в условиях города довольно высокие пыле-, дымо- и газоустойчивость. Одно дерево выделяет столько кислорода, сколько 7 елей, 4 сосны или 3 липы; за вегетативный сезон один тополь освобождает атмосферу от 20-30 кг пыли или сажи. Из хвойных растений на острове есть Сосна́ обыкнове́нная (лат. Pínus sylvéstris) — род Сосна семейства Сосновые (Pinaceae). А также, Ли́ственница сиби́рская (лат. Lárix sibírica) — вид хвойных деревьев из рода Лиственница (Larix) семейства Сосновые (Pinaceae). Животный мир острова На острове обитает много диких уток. Кря́ква (лат. Anas platyrhynchos) — птица из семейства утиных (Anatidae) отряда гусеобразных (Anseriformes). Весной они начинают разбиваться на пары. Особенности уток, живущих на остове, в том, что они не боятся людей, не улетают, а спокойно гуляют по острову рядом с людьми и едят корм, который им приносят. Поменялась активность уток по времени суток – если в дикой природе утки днем прячутся и вылетают на кормежку ночью, примерно с 20.00 до 21.00 и утром с 3.00 до 5.00 часов, то утки на острове Татышев активны в дневное время. В апреле, как только сходит снег и наступает устойчивая теплая погода, на острове просыпаются от зимней спячки суслики. Здесь их огромное количество, по мнению некоторых исследователей на территории острова живет около 4,5 тысяч сусликов. Су́слики (лат. Spermophilus или Citellus) — род некрупных грызунов семейства беличьих (Sciuridae). Большинство сусликов обитают в центральной части острова, вдоль дорожек, где ходит больше всего отдыхающих людей. Особенность наших сусликов в том, что они, также как и утки, не только не боятся людей, но даже сами бегут к людям и выпрашивают у них корм. И если для сусликов, живущих в обычных условиях, в поле, характерна утренняя и вечерняя сумеречная активность, когда они выходят из нор в поисках корма, то у сусликов на острове Татышев, также как и у уток, поменялись биоритмы, и они стали активны в дневное время, когда на острове много людей, которые их кормят. Обратите внимание, весной у сусликов еще мало подкожного жира, они похудели за время зимней спячки. В 2017 году на острове впервые заметили лису. Лисица, лиса, обыкнове́нная или ры́жая лиси́ца (лат. Vulpes vulpes) — хищное млекопитающее семейства псовых. Предполагают, что она могла приплыть на остров, так как лисы хорошо плавают или же лисы могли и раньше жить в дальних частях острова, куда не ходят люди, а теперь, учитывая большое количество еды в виде сусликов, они переместились ближе к центру острова. На острове я видел несколько лис и молодых лисят этой весной, лисицы не подходят к людям, но и не прячутся от нас, они просто предпочитают держаться на расстоянии от людей. Это нора лисицы. Возле главного входа мы видим остатки еды лисицы – утиные косточки. А это отнорок – запасной выход на случай опасности. Видно, что он зарос травой, лисица им не пользуется, так как на острове для нее относительно безопасно, здесь нет более крупных хищников, за исключением человека. Но счастью, пока что еще никому не пришло в голову охотиться здесь на лису, тем более, что это запрещено. И если Вы решите ее погладить надо помнить, что лиса может быть переносчиком такого заболевания, как бешенство, поэтому, если лиса Вас укусит, надо обязательно обратиться в травмпункт, где проведут курс прививок. Лето. Особенности флоры. Летом на острове мы можем наблюдать обильное цветение травянистых растений и кустарников. Это Колоко́льчик сиби́рский (лат. Campánula sibírica) — двулетнее травянистое растение из рода Колокольчик (Campanula) Клевер ро́зовый (или гибридный) (лат. Trifólium hybrídum) — травянистое растение; вид рода Клевер подсемейства Мотыльковые семейства Бобовые. Лиле́йник жёлтый (лат. Hemerocállis lílioasphodélus) — красивоцветущее многолетнее травянистое растение; вид рода Лилейник семейства Лилейниковые (Hemerocallidaceae). Вече́рница, гесперис, ночна́я фиа́лка (лат. Hésperis от др.-греч. Ἓσπερος — Венера) — (Brassicaceae). род многолетних травянистых растений семейства Капустные Гера́нь лесна́я (лат. Geránium sylváticum) — вид многолетних, травянистых растений рода Герань (Geranium) семейства Гераниевые (Geraniaceae). Тысячели́стник обыкнове́нный (лат. Achilléa millefólium) — многолетнее травянистое растение; вид рода Тысячелистник (Achillea) семейства Астровые, или Сложноцветные (Asteraceae). Горо́шек мыши́ный (лат. Vícia crácca) — многолетнее травянистое растение, вид рода Горошек (Vicia) семейства Бобовые (Fabaceae). Пи́жма (лат. Tanacétum) — род многолетних семейства Астровые, или Сложноцветные (Asteraceae), травянистых растений Иван-ча́й узколи́стный, или Кипре́й узколистный (лат. Chamaenérion angustifolium, или Epilóbium angustifolium) — многолетнее травянистое растение семейства Кипрейные (Onagraceae). Подоро́жник большо́й (лат. Plantágo májor) — травянистое растение; вид рода Подорожник семейства Подорожниковые (Plantaginaceae). Также, цветут кустарники Шипо́вник (лат. Rōsa) — род растений семейства Розовые (Rosaceae) порядка Розоцветные (Rosales). Сире́нь (лат. Syrínga) — род кустарников, принадлежащий семейству Маслиновые (лат. Oleaceae). В семействе уток прибавление - вылупились и подросли утята, которые ходят по пятам за мамой уткой. Селезни полиняли, потеряли свой брачный окрас и стали коричневого цвета, такие же как и самки утки. Утки начинают держаться стаями. Суслики уже хорошо отъелись, они запасают жир для зимней спячки. Осень Особенности флоры. Уже в конце лета и в начале осени зреют плоды шиповника. Также, созревают плоды облепихи. Облепи́ха (лат. Hippóphaë) — род растений семейства Лоховые (Elaeagnaceae). И у яблони сибирской ягодной созревают плоды - Листья на тополях желтеют. В середине осени с деревьев облетает листва. У самцов кряквы происходит вторая линька и в зиму они уходят в новом красивом нарядном оперении с зелено-синей головой и белой полоской на шее. Молодые утята этого года уже выросли и их не отличить от родителей, все утки держатся вместе стаей. Как только закончились жаркие дни суслики впадают в зимнюю спячку. В 2018 году уже 19 сентября на острове остался только один бодрствующий самый любопытный суслик, но и он вскоре уснул. Лиса осенью и зимой продолжает активный образ, она может питаться мышами, откапывать сусликов, которые неосторожно уснули не слишком глубоко, а также дикими утками. Зима Особенности флоры. Деревья, кустарники и травы покрываются снегом и обретают состояние покоя. Происходит затормаживание обмена веществ, и видимый рост останавливается. В период холода появляется образовательная ткань, из которой образуются новые клетки. У лиственных пород происходит закладка зачатков листочков. Без этих процессов растение не может подготовиться к весне. Уникальное явление, которое произошло около десяти лет назад – это формирование на острове Татышев популяции оседлых урбанизированных уток, которые теперь совсем не оправдывают свое название «перелетная птица». Дикие утки, живущие в Сибири, на время зимовки улетают в северную Индию и Китай. Однако у уток, живущих на острове, угас перелетный инстинкт и они остаются на зиму в городе. Этому поспособствовало то, что Енисей в пределах Красноярска не замерзает даже в самые сильные морозы и их постоянно подкармливают люди. Однако, нужно знать, что исследование, проводимое группой авторов в Санкт-Петербурге в 2016 году показало, что основной едой уток в городе в зимнее время является корм, который им приносят, а это чаще всего белый хлеб, что сказывается неблагоприятно на их здоровье и не все утки начинают размножаться весной [9]. Оценка загрязнения воздуха с помощью растений-биоиндикаторов. Сильнейшее антропогенное воздействие на фитоценозы оказывают загрязняющие вещества в окружающем воздухе, такие, как диоксид серы, оксиды азота, углеводороды и др. Среди них наиболее типичным является диоксид серы, образующийся при сгорании серосодержащего топлива (работа предприятий теплоэнергетики, котельных, отопительных печей населения, а также транспорта, особенно дизельного). Устойчивость растений к диоксиду серы различна. Даже незначительное наличие диоксида серы в воздухе хорошо диагностируется лишайниками. Из высших растений повышенную чувствительность к SO2 имеют хвойные (кедр, ель, сосна). А среди них наиболее чувствительной к загрязнению является сосна. Это обусловливает выбор сосны как важнейшего индикатора антропогенного влияния, принимаемого в настоящее время за «эталон биодиагностики». Повышенная чувствительность хвойных связана с длительным сроком жизни хвои и поглощением газов. При частых или постоянных воздействиях в тканях хвойных растений постепенно накапливаются токсичные соединения, что приводит к отмиранию хвои. Источников антропогенного характера, вызывающих загрязнение атмосферы, а также нарушения экологического равновесия в биосфере,-множество. Однако самым значительным из них является автотранспорт [10] Под действием загрязнителей происходит подавление репродуктивной деятельности сосны. Число шишек на дереве снижается, уменьшается число нормально развитых семян в шишках, заметно изменяются размеры женских шишек ( до 15-20 %). Для проведения исследования я, в зимнее время, собрал 50 шишек с сосны сибирской, с деревьев растущих на острове Татышев и 50 шишек с деревьев в 30 км от города ( по 10 шишек с 5 деревьев 15-25 летнего возраста). Визуально сразу можно заметить, что шишки с деревьев, растущих на о. Татышев меньше в размерах, для выявления точных значений я определил их линейные размеры шишек линейкой. Полученные данные занес в рабочую тетрадь, подсчитал среднее значение длины шишек и занес данные в таблицу. Таблица 1. Определение состояния генеративных органов сосны сибирской (длины шишек) Участки для отбора шишек Среднее значение длины шишек, мм На острове Татышев 30 км от города 3,5 ± 0,3 4,6 ± 0,4 Как видно из представленной выше таблицы размеры женских шишек сосны сибирской на острове Татышев меньше на 24 %, по сравнению с шишками с деревьев, растущих за городом. Также надо отметить, что при сборе шишек на острове я с трудом находил 10 шишек возле одного дерева, за городом же шишки вокруг деревьев были в большом количестве. Затем я решил определить качество воздуха на острове с помощью лихеноиндикации. Лихеноиндикация — комплекс методов, позволяющих с помощью лишайников определить общий уровень содержания основных загрязняю- щих веществ в атмосфере и почве Сильнейшее антропогенное воздействие на фитоценозы оказывают загрязняющие вещества в окружающем воздухе, такие, как диоксид серы, оксиды азота, углеводороды и др. Среди них наиболее типичным является диоксид серы, образующийся при сгорании серосодержащего топлива (работа предприятий теплоэнергетики, котельных, отопительных печей населения, а также транспорта, особенно дизельного). Устойчивость растений к диоксиду серы различна. Даже незначительное наличие диоксида серы в воздухе хорошо диагностируется лишайниками – сначала исчезают кустистые, потом листоватые и, наконец, накипные формы [11] . влияние загрязнения воздуха на состояние лишайников Лишайники – широко распространенные организмы с достаточно высокой выносливостью к климатическим факторам и чувствительностью к загрязнителям окружающей среды. Лишайники способны долгое время пребывать в сухом, почти обезвоженном состоянии, когда их влажность составляет от 2 до 10% сухой массы. При этом они не погибают, а лишь приостанавливают все жизненные процессы до первого увлажнения. Погрузившись в такой «анабиоз», лишайники могут выдерживать сильное солнечное облучение, сильное нагревание и охлаждение. В связи с тем, что лишайники поглощают воду всей поверхностью тела в основном из атмосферных осадков и отчасти из водяных паров, влажность слоевищ непостоянна и зависит от влажности окружающей среды. Таким образом, поступление воды в лишайники происходит, в отличие от высших растений, по физическим, а не по физиологическим законам. Недаром слоевище лишайников часто сравнивают с фильтровальной бумагой. Минеральные вещества в виде водных растворов поступают в слоевище лишайника из почвы, горных пород, коры деревьев. Однако гораздо большее количество химических элементов лишайники получают из атмосферы с осадками и пылью. Поглощение элементов из дождевой воды идет очень быстро и сопровождается их концентрированием. При повышении концентрации соединений металлов в воздухе резко возрастает их содержание в слоевищах лишайников, причем в накоплении металлов они далеко опережают сосудистые растения. В лесу, где осадки проходят сквозь кроны деревьев и стекают со стволов, лишайники гораздо богаче минеральными и органическими веществами, чем на открытых местах. Особенно много минеральных и органических веществ попадает в тело эпифитных лишайников, растущих на стволах деревьев. Эти растения используются для наблюдения за распространением в атмосфере более 30 элементов: лития, натрия, калия, магния, кальция, стронция, алюминия, титана, ванадия, хрома, марганца, железа, никеля, меди, цинка, галлия, кадмия, свинца, ртути, иттрия, урана, фтора, иода, серы, мышьяка, селена и др. Многочисленные исследования в районах промышленных объектов, на заводских и прилегающих к ним территориям показывают прямую зависимость между загрязнением атмосферы и сокращением численности определенных видов лишайников. Особая чувствительность лишайников объясняется тем, что они не могут выделять в среду поглощенные токсические вещества, которые вызывают физиологические нарушения и морфологические изменения. По мере приближения к источнику загрязнения слоевища лишайников становятся толстыми, компактными и почти совсем утрачивают плодовые тела, обильно покрываются соредиями. Дальнейшее загрязнение атмосферы приводит к тому, что лопасти лишайников окрашиваются в беловатый, коричневый или фиолетовый цвет, их талломы сморщиваются и растения погибают. Изучение лишайниковой флоры в населенных пунктах и вблизи крупных промышленных объектов показывает, что состояние окружающей среды оказывает существенное влияние на развитие лишайников. По их видовому составу и встречаемости можно судить о степени загрязнения воздуха. Наиболее резко лишайники реагируют на диоксид серы. Концентрация диоксида серы 0,5 мг/м3 губительна для всех видов лишайников. На территориях, где средняя концентрация диоксида серы превышает 0,3 мг/м3 , лишайники практически отсутствуют. В районах со средними концентрациями диоксида серы от 0,3 до 0,05 мг/м3 по мере удаления от источника загрязнения сначала появляются накипные лишайники, затем листоватые. При концентрации 0,05 мг/м 3 появляются кустистые лишайники и некоторые листоватые. Лишайники – это симбиотические организмы, состоящие из гриба и водоросли. Они очень чутко реагируют на нарушения тонкого баланса между обеими сторонами организма. Лишайники не имеют сосудистых тканей и корней, а все питательные вещества получают из водных растворов. Эти вещества поступают непосредственно в слоевище (таллом) лишайника. Таким же образом эти организмы могут усваивать вещества из воздуха, а значит, накапливать и загрязнения. Газообмен у лишайников проходит свободно через всю поверхность. Большинство токсичных веществ концентрируется из атмосферного воздуха в дождевой воде, которую впитывают лишайники. Этим они отличаются от цветковых растений, поглощающих воду в основном из почвы. Важен и тот факт, что лишайники, в отличие от высших растений, не способны избавляться от пораженных загрязнениями частей слоевища и обладают способностью расти не только летом, но и в другие периоды при отрицательных температурах воздуха. Поэтому лишайники реагируют на загрязнения атмосферы раньше и сильнее, чем высшие растения [2]. В лихеноиндикационных исследованиях в качестве субстрата используются различные деревья. Для оценки загрязнения атмосферы города, районного центра, поселка выбирается вид дерева, который наиболее распространен на исследуемой территории. Например, в качестве субстрата может быть использована липа мелколистная. Город или поселок делят на квадраты, в каждом из которых подсчитывается общее число исследуемых деревьев, покрытых лишайниками. Для оценки загрязнения атмосферы конкретной магистрали, улицы или парка описывают лишайники, которые растут на деревьях по обеим сторонам улицы или аллеи парка на каждом третьем, пятом или десятом дереве. Пробная площадка ограничивается на стволе деревянной рамкой, например, размером 10*10 см, которая разделена внутри тонкими проволочками на квадратики по 1 см2 . Отмечают, какие виды лишайников встретились на площадке, какой процент общей площади рамки занимает каждый растущий там вид. Кроме того, указывают жизнеспособность каждого образца: есть ли у него плодовые тела, здоровое или чахлое слоевище. На каждом дереве описывают минимум четыре пробные площадки: две у основания ствола (с разных его сторон) и две на высоте 1,4 – 1,6 м. Обследование можно провести по наличию какого-то одного вида лишайников на данной территории, или собрать информацию о его обилии в разных точках, или подсчитать количество всех видов лишайников, произрастающих в районе исследования. Кроме выявления видового состава, определяют размеры розеток лишайников и степень покрытия в процентах. Оценка встречаемости и покрытия дается по 5-балльной шкале. Таким образом, для каждой площадки описания и для каждого типа роста лишайников – кустистых, листоватых и накипных – выставляются баллы встречаемости и покрытия. Таблица 1 - Оценки частоты встречаемости и степени покрытия по 5балльной шкале Частота встречаемости (в %) Степень покрытия (в %) Балл оценки Очень редко Менее 5 Очень низкая Менее 5 1 Редко 5-20 Низкая 5-20 2 Редко 20-40 Средняя 20-40 3 Часто 40-60 Высокая 40-60 4 Очень часто 60-100 Очень высокая 60-100 5 После проведения исследований на нескольких десятках деревьев делается расчет средних баллов встречаемости и покрытия для каждого типа роста лишайников – накипных (Н), листоватых (Л) и кустистых (К). Зная баллы средней встречаемости и покрытия Н, Л и К, легко рассчитать показатель относительной чистоты атмосферы (ОЧА) по формуле: ОЧА = Н+2*Л+3*К 30 Чем выше показатель ОЧА (ближе к единице), тем чище воздух местообитания. Имеется прямая связь между ОЧА и средней концентрацией диоксида серы в атмосфере [4]. Я исследовал 30 деревьев на острове Татышев вдоль велосипедной дорожки, идущей через весь остров от Октябрьского до Виноградовского моста. Деревья, которые здесь растут – это тополь черный и яблоня ягодная. На деревьях определяются накипные и листоватые лишайники – это Результаты исследования представлены в таблице 2. Таблица 2. Показатели Значения, в зависимости от вида лишайника Накипные Листоватые Кустистые Встречаемость 70 50 - Степень 60 45 - 5 4 - покрытия Балл ОЧА = 5+2*4+3*0 = 0,43 30 Я выявил, что индекс чистоты атмосферы на острове Татышев равен 0.43 Это свидетельствует об умеренном загрязнении воздуха на острове. И несмотря на то, что на острове нет промышленных предприятий большей его части запрещено ездить автомобилям, воздух и на все равно загрязняется выбросами в атмосферу от промышленных предприятий города, от проезжающих машин по Октябрьскому мосту. Заключение. Таким образом, подтверждается гипотеза об имеющимся антропогенном влиянии на флору и фауну острова Об этом свидетельствуют следующие факты: - если на полянах в глубине острова, мы видим разнообразие цветковых растений, то вдоль автомобильных и велосипедных дорог растут преимущественно сорные травы, одуванчик и сурепка обыкновенная. - вегетативные органы сосны сибирской – женские шишки уменьшены в размерах на 24%, по сравнению с шишками деревьев, растущих за городом. - на острове растут преимущественно накипные и листоватые лишайники, кустистые лишайники отсутствуют. Показатель относительной чистоты атмосферы равен 0,43, что свидетельствует об умеренном загрязнении воздуха. - Изменилось поведение сусликов – они не боятся людей, не убегают, а наоборот бегут к людям и выпрашивают у них еду. Поменялись биоритмы сусликов. В естественных условиях они активны в сумеречное время, а на о.Татышев – днём. - Утки также стали активны в дневное время, сформировалась популяция урбанизированных оседлых уток, которые не улетают на зиму в теплые страны, а остаются в городе. - Лисица тоже не убегает от людей. Задача сохранения биоразнообразия в городе – это задача сохранения природных сообществ, которые формируют среду обитан ия и делают ее благоприятной для человека – очищают воздух, обеспечивают психологический комфорт. Вместе с тем в полной мере решение этой задачи невозможно, так как не все виды организмов способны адаптироваться к городской среде. Животный мир, совместно с растительным – важнейший компонент городской экосистемы, фактор, определяющий ее современное состояние. Экологические ситуации на местности определяются по состоянию, в котором пребывают люди, животные и растения. Животный мир, как один из компонентов природно-территориального комплекса наиболее уязвим, особенно подвержен внешним воздействиям, в том числе и антропогенному влиянию. Животный мир наиболее страдает от деятельности человека. Нельзя забывать и о растениях, которые приносят огромную пользу. И самое главное, нужно помнить, что растения и животные в городе нужно беречь и охранять. Памятка для посетителей острова. Список литературы: 1. А. Н. Сперанская. Татышев остров. Историко-филологический этюд. Университетская жизнь : газета Красноярского государственного университета : № 9 (785). КрасГУ (19 мая 2005 г.). 2. Вселенная Татышева (фоторепортаж). [http://ngs24.ru/news/more/50511241/?remove_session=a195781107440 414782f5d93b0ed6a4e «Нам 10 лет»: десять явлений последнего десятилетия, без которых жизнь красноярцев уже немыслима] (рус.) (20170620T0616+0700). 3. Изучение биометрических показателей некоторых древесных пород в условиях города Красноярска. science-bsea.bgita.ru. 4. Непрерывное экологическое образование и экологические проблемы: региональная научно-практическая конференция, 6—7 октября 2005 г. : сборник статей по материалам конференции, Т. 2. — Федерал. агентство по образованию, Адм. Краснояр. края, ГОУ ВПО «Сиб. гос. технол. ун-т», 2005. — С. 43—44. — 232 с. 5. Молодые учёные в решении актуальных проблем науки: сборник статей студентов, аспирантов и молодых учёных по итогам Всероссийской научно-практической конференции (с международным участием) (12—13 мая 2011 г.), Т. 1 / редкол.: О. Ф. Буторова и др. — М-во образования и науки Рос. Федерации, ГОУ ВПО «Сиб. гос. технол. ун-т», 2011. — С. 66. — 392 с. 6. Народная новость: суслики с острова Татышев в опасности, Новости Прима (19 августа 2015). 7. Животный мир Красноярска. Птицы. newslab.ru. 8. Нагибина И. Ю., Журова Е. Ю. Значение парковых зон для жителей городской среды // Молодой ученый. — 2014. — №20. — С. 84-85. — URL https://moluch.ru/archive/79/14035/ (дата обращения: 07.01.2019). 9. Шищенко Д. Д., Михайленко Т. М. Особенности зимовки утки-кряквы в условиях городской среды // Юный ученый. — 2016. — №3. — С. 187191. URL: http://yun.moluch.ru/archive/6/346/ (дата обращения: 13.01.2019) 10. Экологический мониторинг: Учебно-методическое пособие, под ред. Т.Я. Ашихминой. М.: Академический проект, 2005 г, 416 с ( 100-107 с) 11. КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ЛИХЕНОИНДИКАЦИЯ: ЛИХЕНОИНДИКАЦИОННЫЙ ИНДЕКС АНИЩЕНКО Л.Н. УЧЕНЫЕ ЗАПИСКИ ОРЛОВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА. СЕРИЯ: ЕСТЕСТВЕННЫЕ, ТЕХНИЧЕСКИЕ И МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ Издательство: Орловский государственный университет им. И.С. Тургенева (Орел) Номер: 6 Год: 2013 Страницы: 91-93 1
