Лишайники – индикаторы чистоты воздуха. Лишайники, как биоиндикаторы состояния природы (исследовательская работа)
Ягель (он же олений/исландский мох) относится к лишайникам и является важной частью питания северного оленя. В народной медицине он применяется, в основном, в качестве естественного антибиотика. Обладает слегка горьким вкусом и приятным грибным ароматом. Применяется целиком. Используется, как в официальной медицине (в качестве компонента фармацевтических препаратов), так и в народной.
Описание лишайника
Речь идет о лишайнике – результате совместных «творений» сумчатых грибов, одноклеточных водорослей и микроорганизмов, обладающих свойством усваивать азот. Растет настилами, достигая высоты 5-10 см. Снаружи его «листики» сиренево-зеленовато-коричневые, с изнанки – светлее, с красным оттенком.
Есть ли плоды у ягеля? Плоды служат для размножения растения. Поскольку лишайники относятся к грибам, они размножаются спорами. Следовательно, их плоды представлены именно спорами.
Лишайники – это растения-долгожители, они способны существовать вплоть до тысяч лет! Места, где растет ягель, разнообразны. Может произрастать на всех поверхностях, в т.ч. на стекле и металле. Благодаря обеспечению солей и минералов () и синтезу крахмала (водоросли), способен расти там, где отсутствуют даже минимальные условия для жизни других растений (сильные морозы, засуха…).
Сбор и сушка
Для того, чтобы воспользоваться лечебными свойствами оленьего мха, важно знать, как его заготовить. Ягель собирается в сухую погоду, когда он сам сухой. После сбора тщательно очищается от глины и других примесей (в частности, необходимо удалить из него другие виды лишайников и мхов). распространяется тонким слоем под солнцем и быстро сохнет. После сушки приобретает коричневый цвет.
Его также называют натуральным пенициллином, эффективным против многих болезнетворных бактерий и вирусов. Способен ингибировать (хотя, к сожалению, не останавливать) вирус ВИЧ и устранять бактерию Helicobacter pylori.
Ягель можно использовать отдельно или в смесях с другими травами (мальва, лекарственный, календула) для усиления его антибактериальных и антивирусных свойств.
Состав
Состав ягеля представлен следующими веществами:
- 50% — мембранная слизь – полисахарид лихенин, растворяющийся в горячей воде;
- изолихин – полисахарид, своей химической структурой схожий с крахмалом;
- ликеновые кислоты;
- пектины;
- витамины А и В1.
Ликеновые кислоты ввиду их антибиотических эффектов используются в качестве компонентов антибиотических мазей и присыпок.
Активные вещества и их воздействие на здоровье
За то, чем полезен ягель, отвечают содержащиеся в нем вещества. Кроме противомикробных и противовирусных эффектов, они обладают рядом других положительных качеств в отношении здоровья организма человека.
- Слизистые вещества – растворяют слизь, облегчают откашливание и предотвращают пересыхание слизистых оболочек, способствуют лечению инфекций верхних дыхательных путей. Лекарственные свойства мха (ягеля) в отношении дыхательных путей обусловлены также его антибактериальными и противовирусными эффектами.
- Протолихестеровая кислота – действует против Mycobacterium aurum, непатогенной бактерии, сходной с M. tuberculosis, возбудителем туберкулеза. Поэтому обоснованным является традиционное использование ягеля для лечения этого заболевания. Вещество противодействует и другим патогенным бактериям. В ходе исследований была показана сравнительная эффективность протолихестеровой кислоты с антибиотиком стрептомицином, а из-за повышения устойчивости бактерий к используемым антибиотикам в перспективе проведение дальнейших исследований.
- Полисахариды (в основном, ?-глюканы) – обладают сильным иммуностимулирующим действием, повышают активность фагоцитов и снижают антикомплексную активность иммунной системы, что полезно для лечения различных инфекций. Благодаря полисахаридам экстракт из ягеля оказывает противовоспалительное и антиоксидантное действие.
- Протолинериновая кислота – интерес специалистов вызывает ее противоопухолевый эффект, который был протестирован против различных типов опухолевых клеток, в частности, клеток карциномы молочной железы и лейкемии.
Терапевтические свойства
Целебные свойства ягеля и его терапевтические эффекты:
- антиоксидантные;
- антибиотические;
- противовоспалительные;
- антибактериальные;
- противовирусные;
- тонизирующие;
- иммуностимулирующие.
- воспаления полости рта, горла и пищеварительного тракта;
- гастроэнтерит;
- диарея;
- катар желудка и кишечника;
- появление новообразований;
- расстройства щитовидной железы;
- астма;
- бронхит;
- плохо заживающие раны.
Полезные свойства растения для женщин
Польза ягеля для женщин представлена, прежде всего, способностью при карциноме молочной железы. Природное лекарство подходит для применения в климактерический период, критический для каждой женщины. Он снимает неприятные симптомы, нормализует общее самочувствие и гормональный фон.
Польза для Мужчин
Исключительно «мужские» положительные воздействия у ягеля отсутствуют, но стоят внимания его противораковые эффекты, поскольку все чаще врачи регистрируют карцином простаты у мужчин. Причем, заболевание существенно «молодеет». Не менее важным для мужчин является общее укрепление организма, повышающее силу и выносливость.
Ягель для Детей
Полезные свойства ягеля (оленьего мха) могут использоваться и детьми. Но, он не рекомендуется для детей младше 6-7 лет. Дозировка – 1/2 взрослой дозы. Воздействия на детский организм аналогичны эффектам на взрослых.
При беременности и кормлении
Олений мох – ягель – и его лечебные свойства могут с успехом использоваться во время беременности и лактации. Речь идет об одном из немногих природных лекарств, однозначно рекомендуемых для беременных и кормящих женщин!
Лишайник поможет избавиться от респираторных и других заболеваний без побочных эффектов, в отличие от большинства фармацевтических препаратов, относительно или категорически запрещенных в эти периоды.
Заболевания дыхательных путей
Как было сказано выше, ягель относится к лучшим природным антибиотикам. В народной медицине он используется, преимущественно, для лечения воспаления в ротовой полости и глотке.
Благодаря способности разжижать и выводить слизь, является хорошим средством для лечения простуды, сухого и раздражительного кашля, различных респираторных инфекций и воспаления носоглотки.
Олений мох успокаивает раздраженные слизистые оболочки в полости рта, поэтому рекомендуется в качестве дополнения к лечению бронхита и астмы. Используется в виде чая или в качестве компонента чайных смесей (хорошо сочетается с мальвой, подорожником, мать-и-мачехой, и т.д.).
Лекарство от респираторных заболеваний
Вам надо:
- 4 ст.л. измельченного сырья;
- 3 ст. воды;
- эмалированная посуда.
В эмалированной посуде вскипятите воду и всыпьте в кипяток сырье. Варите 10 минут. После охлаждения процедите. Пейте по 1 стакану 3 раза в день. Продолжительность терапевтического курса зависит от тяжести заболевания (лучше посоветоваться с врачом).
ЖКТ
Олений мох может быть успешно использован для лечения заболеваний ЖКТ. Отвар, приготовленный по указанному выше рецепту, успокаивает желудок, помогает при гастрите с любой кислотностью, катаре желудка и кишечнике, диарее.
Горькие кислоты стимулируют деятельность пищеварительной системы, благодаря чему ягель является хорошим помощником в случае отсутствия аппетита.
Горький вкус способствует образованию пищеварительных соков и усиливает активность перистальтики. Это улучшает поглощение питательных веществ, способствует улучшению метаболизма.
Прием и дозировка отвара – аналогична, как и в предыдущем случае. Терапевтический курс продолжается до устранения проблем.
Диабет
Народные рецепты из оленьего мха включают и отвар для стабилизации гликемии. Для компенсации диабета он готовится следующим образом: 2 ст.л. сырья залейте 1/2 л воды и доведите до кипения. После охлаждения пейте в течение дня. Лечение проводите курсами – 1 неделя приема -> 1 неделя перерыва.
Онкология
К целебным свойствам ягеля относится и . За противораковые эффекты отвечает протолинериновая кислота. Выщелачивается, как в кипяток, так и в спирт, поэтому при онкологии можно применять, как настой, так и спиртовую настойку из ягеля.
Травяной настой от рака
Вам надо:
- по 2 части – ягеля, спорыша, зверобоя;
- по 3 части – крапивы, подорожника, ;
- 100 г качественного зеленого чая (антиоксидант).
4 ст.л. смеси залейте 1 л кипятка. Оставьте на 1 час. Общее количество разделите на 4 порции, которые выпейте в течение дня. Продолжительность терапевтического курса – индивидуальна, основана на скорости улучшения состояния.
Спиртовая настойка от рака
3 ст.л. сырья залейте 300 мл спирта (40%). Неделю настаивайте. Принимайте по 1 ст.л. трижды в день. Продолжительность лечения – индивидуальна.
Бактериальные инфекции
Настойка, приготовленная по указанному выше рецепту, подходит для лечения бактериальных инфекций, в частности, стафилококка. Прием и дозировка – аналогичны.
Иммунитет и щитовидная железа
Что еще лечит природный антибиотик? Он может использоваться для повышения иммунитета и общего укрепления организма, при слабости и истощении тела. Благодаря высокому содержанию йода ягель положительно влияет на функцию щитовидной железы.
Настой для иммунитета и щитовидки
1 ч.л. сырья залейте стаканом охлажденной кипяченной воды. Оставьте на 8 часов. Пейте настой 3-5 раз в день или добавляйте в чай, приготовленный из других трав.
Противопоказания и побочные эффекты
Имеет ли ягель кроме лекарственных свойств также и противопоказания? Может ли он принести вред? В случае соблюдения рекомендуемой дозы и рекомендаций относительно того, как правильно заваривать/настаивать лишайник, природное лекарство не имеет побочных эффектов.
При превышении количества сырья, его прием может вызвать раздражение желудка и пищевода, тошноту, диарею и головокружение. Относительным противопоказанием является индивидуальная непереносимость, но она встречается очень редко.
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Задачи:
- Определить роль лишайников как показателей чистоты воздуха.
- Сравнить опытные данные.
Актуальность:
Лишайники являются пионерами растительности, но они являются одним из важнейших определителей чистоты воздуха.
Новизна: Исследование по лишайникам ведется впервые на территории поселка Танды.
Введение
Наиболее острую экологическую проблему представляет загрязнение воздуха, поскольку регулярно происходит выброс загрязняющих веществ в атмосферный воздух.
Продукты сжигание топлива автомобилей, выбросы котельных, продукты горение при пожарах и т.д. поступают в самый нижний (приземный) слой атмосферы. Условия их рассеивания определяются состоянием атмосферы. Решающую роль при этом играет ветер: в ветреную погоду хорошо проветривается, концентрации загрязняющих веществ низкие. В безветренную погоду «чистоту» приземного воздуха определяют процессы вертикального перемешивание. При благоприятных условиях они обеспечивают вынос примесей в верхние слои атмосферы и поступление оттуда же чистого воздуха.
Загрязнение воздуха приводит к уменьшению толщины озонового слоя и образованию озоновых дыр. По оценкам ученых, уменьшение толщины озонового слоя на 1% повысит интенсивность УФ - излучения на поверхности Земли на 2%, что увеличит уровень заболеваемости раком кожи у людей на 3-6%. Кроме того, загрязнение воздуха приводит к повышению влажности воздуха, к увеличению количества туманов в городе и помутнению атмосферы - образуется парниковый эффект.
А также атмосферные загрязнение влияют на состояние питьевых источников и состояние растительного и животного мира.
Но самое главное, загрязненный воздух оказывает огромное влияние на здоровье и самочувствие человека. При сильно загрязненном воздухе у людей воспаляются глаза, слизистые оболочки носа и горла, появляются симптомы удушья, обострение легочних и различных хронических заболеваний, например: хронических бронхит, и даже заболевание раком легких.
Таким образом, проблема загрязнение воздуха является актуальной, и мы решили выяснить, насколько сильно загрязнен воздух в нашем наслеге. Существуют различные методики исследования уровня загрязнения воздуха. Есть также инструментальные методы определение содержание в воздухе вредных примесей, которые используются государственными природоохранными организациями в целях мониторинга воздушной среды. Однако для нас такие методы недоступны. Мы выбрали наиболее доступную методику оценки степени загрязнение воздуха - лихеноиндикацию. То есть нами были выбраны лишайники в качестве индикаторов состояния воздуха. Объектом исследования стали территории в центре поселка и в окраинах поселка.
Характеристика лишайников
Русское название лишайники получили за визуальное сходство с проявлениями некоторых кожных заболеваний, получивших общее название «лишаи». Латинское название происходит от греческого (лат. Lichen) и переводится как бородавка, что связано с характерной формой плодовых тел некоторых представителей.
За неблагозвучным названием этих растений скрывается удивительный по своеобразию мир.
Как организмы лишайники были известны ученым и в народе задолго до открытия их сущности. Еще великий Теофраст (371 - 286 до н. э.) «отец ботаники», дал описание двух лишайников - уснеи (Usnea) и рочеллы (Rocella. Постепенно количество известных видов лишайников возрастало. В XVII веке было известно только 28 видов. Французский врач и ботаник Жозеф Питтон де Турнефор в своей системе выделил лишайники в отдельную группу в составе мхов. Хотя к 1753 году было известно свыше 170 видов, Карл Линней описал только 80, охарактеризовав их как «скудное крестьянство растительности», и включил вместе с печёночниками в состав «наземных водорослей».
Лишайники- группа симбиотических организмов, в теле которых сочетаются два компонента: автотрофный - водоросль или цианобактерия и гетеротрофный - гриб. Вместе они образуют единый организм. Для каждого вида лишайников характерна постоянная, сложившаяся в процессе исторического развития форма симбиоза - взаимополезного сожительства определенного гриба с конкретной водорослью.
Разделение лишайников на классы и семейства проводят в соответсвии с принадлежностью вида гриба - компонента лишайника - к определенному отделу грибов, входящих в состав лишайников, относят к отделу Аскомикота, а небольшую часть - к отделу Базидиомикота.
По величине лишайники разнообразны, их размеры - от нескольких до десятков сантиметров. Тело лишайников представлено слоевищем, или талломом. В зависимости от образующегося пигмента оно может быть серым, сизым, зеленоватым, буро-коричневым, желтым, оранжевым или почти черным.
Сейчас насчитывается около 25 тыс. видов лишайников. И каждый год ученые обнаруживают и описывают десятки и сотни новых неизвестных видов. Облик этих растений причудлив и разнообразен. Известны палочковидные, кустистые, листоватые, плёнчатые, клубкообразные, «голые» и густо покрытые чешуйками (филлокдадиями) лишайники, имеющие слоевище в виде булавы и плёнки, бороды и даже «многоэтажных» башен.
В зависимости от внешнего облика различают три основных морфологических типа: накипные, листоватые и кустистые лишайники. В природе лишайники занимают несколько экологических ниш: эпилитные, эпифитные, эпиксильные, напочвенные и водные.
Таллом накипных лишайников — это корочка «накипь», нижняя поверхность плотно срастается с субстратом и не отделяется без значительных повреждений. Это позволяет им жить на оголённой почве, на крутых склонах гор, деревьях и даже на бетонных стенах. Иногда накипной лишайник развивается внутри субстрата и снаружи совершенно не заметен.
Листоватые лишайники имеют вид пластин разной формы и размера. Они более или менее плотно прикрепляются к субстрату при помощи выростов нижнего коркового слоя.
Кустистые имеют более сложное строение. Таллом образует множество округлых или плоских веточек. Растут на земле или свисают с деревьев, древесных остатков, скал. На субстрате они прикрепляются только у своего основания.
К субстрату лишайники прикрепляются особыми выростами, расположенными на нижней стороне таллома, - ризоидами (если выросты сформированы только гифами нижней коры), или ризинами (если эти выросты включают в себя также сердцевинные гифы).
I.1 Лишайники как индикаторы окружающей среды
Лишайники представляют собой весьма своеобразную группу споровых растений, состоящих из двух компонентов - гриба и одноклеточной, реже нитчатой водоросли, которые живут совместно, как целостный организм. При этом функция основного размножения и питания за счет субстрата принадлежит грибу, а функция фотосинтеза - водоросли. Лишайники чутко реагируют на характер и состав субстрата, на котором они растут, на микроклиматические условия и состав воздуха, в силу чрезвычайного "долголетия" лишайников их можно использовать для датировки возраста различных предметов на основе измерения их слоевищ - в диапазоне от нескольких десятилетий до нескольких тысячелетий.
Объектом глобального мониторинга избраны лишайники потому, что они распространены по всему Земному шару и поскольку их реакция на внешние воздействие очень сильна, а собственная изменчивость незначительна и чрезвычайно замедлена по сравнению с другими организмами.
Из всех экологических групп лишайников наибольшей чувствительностью обладают эпифитные лишайники (или эпифиты), т. е. лишайники, растущие на коре деревьев. Изучение этих видов, в крупнейших городах мира, выявило ряд общих закономерностей: чем больше индустриализирован город, чем более загрязнен, тем меньше встречается в его границах видов лишайников, тем меньшую площадь покрывают лишайники на стволах деревьев, тем ниже «жизненность» лишайников.
Лишайники являются интегральным индикатором состояния среды и косвенно отражают общую «благоприятность» комплекса абиотических факторов среды на биотические.
Кроме того, большинство химических соединений, негативно влияющих на флору лишайников, входят в состав основных химических элементов и соединений, содержащихся в выбросах большинства промышленных производств, что позволяет использовать лишайники именно в качестве индикаторов антропогенной нагрузки.
Все это предопределило использование лишайников и лихеноиндикации в системе глобального мониторинга состояния окружающей среды.
I.2. Классификация лишайников
Различают три основных типа слоевищ лишайников: накипной (корковый), листоватый и кустистый, между которыми встречаются переходные формы. Наиболее простые - накипные, и корковые, похожие на кору дерева. Они растут на поверхности почвы, горных пород, на коре деревьев и кустарников, плотно срастаются с субстратом и не отделяются от него без значительных повреждений.
Более высокоорганизованные лишайники имеют листоватое слоевище в форме пластинок, распростертых по субстрату и срастающихся с ним посредством пучков гиф. На субстрате листоватые лишайники имеют вид чешуек, розеток или обычно разрезанных на лопасти крупных пластинок.
Наиболее сложно организованное слоевище - кустистое , имеющее форму столбиков или лент, обычно разветвленных и срастающихся с субстратом только основанием. Вертикальный рост слоевище позволяет ему лучше использовать солнечный свет для фотосинтеза.
У большинства лишайников слоевище имеет верхний и нижний корковые слои из плотного сплетение грибных нитей, между которыми находится сердцевина - рыхлый слой грибов укрепляет слоевище и защищает водоросли от чрезмерного освещение. Основная функция сердцевинного слоя - проведение воздуха к клеткам водорослей, содержащим хлорофилл.
Симбиотические взаимоотношение гриба и водорослей проявляются в том, что нити гриба в теле лишайника как бы выполняют функцию корней, а клетки водорослей играют роль листьев зеленых растений - в них происходит фотосинтез и накопление органических веществ. Гриб обеспечивает водоросль органические вещества. Таким образом, лишайники представляют собой автогелеротрофные организмы. Лишайнику, как целому организму, присущи новые биологические качества, несвойственные его компонентам вне симбиоза. Благодаря этому лишайники обитают там, где не могут жить ни водоросли, Ни грибы в отдельности. Физиология гриба и водоросли в слоевище лишайника также во многом отличается от физиологии свободноживущих грибов и водорослей.
Среди лишайников различают группы видов, растущих на почве, деревьях, склах и т.д. Внутри них можно выделить еще более мелкие группы: обитающие ни известковых или кремнистых горных породах, на коре деревьев, обнаженной древесине, на листьях (у вечнозеленых растений) и др. На обрабатываемых землях лишайники не встречаются из-за своего очень медленного роста, накоплением органических веществ. Они очень требовательны к чистоте воздуха, не выносят дыма, копоти и особенно сернистых газов промышленных районов.
Встречаются во всех биогеографических зонах, особенно в умеренных и холодных областях, а также в горах. Лишайники способны переносить длительное высушивание. Фотосинтез и питание у них в это время прекращаются. Устойчивость к засухе и низкой температуре позволяет им переживать периоды резкого изменение условий существования и возвращаться к жизнедеятельности даже при низкой температуре и незначительном содержании CO2, когда многие растения погибают.
I.3. Размножения лишайников
Лишайники размножаются в основном вегетативно - частями слоевище. Хрупкие в сухую погоду, лишайники легко ломаются от прикосновение животных или людей; отдельные кусочки, попав в соответствующие условия, развиваются в новое слоевище. Однако они могут размножаться и спорами, которые образуются половым или бесполым путем.
Широкое распространение лишайников обусловлено многими факторами, из которых основные - их способность противостоять неблагоприятному воздействию среды, лекгость вегетативного размножения, дальность и высокая скорость переноса отдельных частей слоевища ветром.
По хаpактеpу полового споpоношения лишайники относят к двум классам: сумчатые (pазмножаются споpами, созpевающими в сумках), к котоpым относятся почти все pазновидности лишайников, и базидиальные (споpы созpевают в базидиях), насчитывающие всего несколько десятков видов.
Pазмножение лишайников осуществляется половым и бесполым (вегетативным) способами. В pезультате полового пpоцесса обpазуются споpы гpиба лишайника, котоpые pазвиваются в закpытых плодовых телах - пеpитециях, имеющих узкое выводное отвеpстие ввеpху, или в апотециях, шиpоко откpытых к низу. Пpоpосшие споpы, встpетив соответствующую своему виду водоpосль, обpазуют с ней новое слоевище.
Вегетативное pазмножение заключается в pегенеpации слоевища из небольших его участков (обломков, веточек). У многих лишайников есть специальные выросты - изидии, которые легко отламываются и дают начало новому слоевищу. В других лишайниках образуются крошечные гранулы (соредии), в которых клетки водоросли окружены плотным скоплением гиф; эти гранулы легко разносятся ветром.
Все необходимое для жизни лишайники получают из воздуха и атмосферных осадков и при этом не имеют специальных приспособлений, предотвращающих поступление в их тела различных загрязнителей. Особенно губительны для лишайников различные окислы, образующие при соединении с водой кислоты той или иной концентрации. Поступая в таллом, такие соединения разрушают хлоропласты водорослей, равновесие между компонентами лишайника нарушается, и организм гибнет. Поэтому многие виды лишайников быстро исчезают с территорий, подверженных значительному загрязнению. Но оказывается не все.
В любом случае гибель отдельных видов должна быть тревожным сигналом не только для людей, проживающих в какой - либо конкретной местности, но и для всего человечества.
Так как лишайники очень чувствительны к загрязнению воздуха и погибают при высоком содержании в нём угарного газа, соединений серы, азота и фтора их можно использовать в качестве живых индикаторов чистоты окружающей среды. Такой метод был назван лихеноиндикацией (от греч. "лихен"-лишайник)
I.4. Значение лишайников
Значение лишайников велико. Как автогетеротрофные компоненты природных систем, они аккумулируют солнечную энергию, образуя определенную биомассу, и в то же время разлагают органические вещества до минеральных. В результате их жизнедеятельности подготавливается почва для поселения растений.
В тундре, где лишайников особенно много, они служат кормом северных оленей. Наибольшее значение в этом отношении имеет ягель - олений мох. Используют в пищу лишайники и некоторые дикие животные, например: косули, лоси, маралы. Лишайники служат индикаторами (показателями) чистоты воздуха, так как они очень чувствительны к его загрязнению.
Благодаря лишайниковым кислотам (совместный продукт грибного и водорослевого партнёрства) лишайники выступают в природе как пионеры растительности. Они участвуют в процессах выветривания и почвообразования.
Но лишайники отрицательно действуют на памятники архитектуры, вызывая их постепенное разрушение. По мере развития слоевища лишайников деформируются и пузырятся, а в образовавшихся полостях возникает особый микроклимат, способствующий разрушению субстрата. Именно поэтому лишайниковая мозаика на поверхности древних памятников очень тревожит реставраторов и хранителей старины.
На торфяниках лишайники тормозят рост кустарничков. Иногда участки почвы между подушками лишайников и сосудистыми растениями полностью лишены растительности, так как лишайниковые кислоты воздействуют и непосредственно и на расстоянии (подтверждено лабораторными опытами).
Лишайниковые кислоты не только тормозят, но и стимулируют рост некоторых организмов. В тех местах, где произрастают лишайники, прекрасно чувствуют себя многие почвенные микроскопические грибы и бактерии.
Лишайниковые кислоты имеют горький вкус, поэтому едят их только некоторые улитки и северные олени, которые очень любят ягель, тундровую кладонию.
В тяжёлые голодные годы люди часто при выпечке хлеба добавляли измельчённые в муку лишайники. Для удаления горечи их предварительно обдавали кипятком.
Лишайники издавна были известны как источник получения полезных химических веществ. Более 100 лет назад лихенологии обратили внимание на то, что под воздействием растворов йода, щёлочи и белильной извести окрашиваются в разные цвета. Лишайниковые кислоты в воде не растворяются, но растворяются в ацетоне, хлороформе, эфире. Многие из них бесцветны, но есть и окрашенные соединения: желтые, красные, оранжевые, фиолетовые.
В медицине лишайники применяли ещё древние египтяне за 2000 лет до нашей эры. Их кислоты обладают антибиотическими свойствами.
Карл Линней в1749 году упоминал о семи лекарственных видах лишайников. Из пармелии скальной в то время делали тампоны для остановки кровотечения из носа, из кладонии красноплодной готовили средство от кашля. С успехом применяли препараты для лечения кожных заболеваний, ожогов, послеоперационных ран.
Лекарственные препараты цетрарии исландской используют как в официальной, так и народной медицине для лечения заболеваний верхних дыхательных путей, бронхиальной астмы, туберкулеза, инфекционных заболеваний кожи, гнойных ран и ожогов. Во многих странах, в том числе и в России, готовят лечебные сиропы и пастилки.
Фармакологические исследования показали, что натриевая соль усниновой кислоты обладает бактериостатическими и бактерицидными свойствами относительно стафилококков, стрептококков и бактерии субтилис. Её отвар поднимает тонус организма, регулирует деятельность желудка, лечит заболевания дыхательных путей. Лекарственный препарат натрия уснинат был разработан в Ботаническом институте им. В. Л. Комарова в Петербурге и в честь этого института назван бинаном. Бинан на пихтовом бальзаме заживляет ожоги, а спиртовой раствор помогает при ангине.
Самое неожиданное применение в парфюмерии, хотя и было это известно в 15 - 18 веке. В древнем Египте из них получали порошок, который использовали для приготовления пудры.
Лишайниковые кислоты, полученные из разных видов пармелий, еверний и рамалин, обладают способностью фиксировать запахи, поэтому их и сегодня используют в парфюмерной промышленности. Спиртовой экстракт из лишайников (ризиноид) добавляют в духи, одеколоны и мыла. Вещества, которые содержатся в Эвернии сливовой являются хорошими закрепителями ароматов, поэтому их применяют для изготовления духов и ароматизации хлеба.
Некоторые лишайники употребляют в пищу. В Японии, например, считается деликатесом гирофора съедобная (gyrophora tsculenta)-растущий на скалах листоватый лишайник. Давно известна под названием «лишайниковая манна», астицилия съедобная(Asticilia esculenna), образующая своеобразные «кочующие» шаровидные комочки в степях, пустынях и засушливых горных областях. Ветер иногда переносит эти шарики на большие расстояния. Возможно отсюда и возникло библейское предание о «манне небесной», нипосланный Богом евреям, странствовавшим по пустыне на пути из египетского рабства. А в самом Египте эвернию шелушащуюся (Evernia furfuracea) добавляли в выпекаемый хлеб, чтобы он долго не черствел.
По составу лишайников с помощью разработанных шкал и формул определяют концентрацию в воздухе различных загрязняющих веществ. Они являются классическими биологическими индикаторами. Также всей поверхностью лишайники впитывают дождевую воду, где концентрируется много токсических газов. Наиболее опасны для лишайников окислы азота, угарный газ, соединения фтора. В последнее десятилетие показало, что самое негативное воздействие на них оказывают соединения серы, особенно сернистый газ, который уже в концентрации 0,08-0,1 мг/м угнетает большинство лишайников, а концентрация 0,5мг/м губителен практически для всех видов.
Лишайники успешно используют в экологическом мониторинге. Служат индикаторами окружающей среды, так как проявляют повышенную чувствительность к химическому загрязнению. Устойчивости к неблагоприятным условиям способствует невысокая скорость роста, наличие различных способов извлечения и накопления влаги, развитые механизмы защиты.
Российские исследователи М. Г. Нифонтова и её коллеги установили, что лишайники накапливают радионуклеотиды на несколько величин больше, чем травянистые растения. Кустистые лишайники накапливают больше изотопов, чем листоватые и накипные, поэтому для контроля за радиоактивностью в атмосфере выбирают именно эти виды. Напочвенные лишайники накапливают в основном цезий и кобальт, а эпифиты - преимущественно стронций и железо. Эпилиты, растущие на камнях, накапливают совсем мало радиоактивных элементов. Вымывание изотопов из талломов сильно заторможено, в связи с длительными периодами обезвоживания, поэтому лишайники служат барьером для дальнейшего распространения губительной радиации. Благодаря способности накапливать изотопы, лишайники используются как индикаторы радиоактивного загрязнения среды.
II. Основная часть
II.1. Заложение пробных площадок
В каждом районе исследование были выбраны пять деревьев одного вида, которые находились на расстоянии 5-10 м друг от друга, были примерно одного возраста и размера, не имели повреждений. К стволу каждого дерева плотно палетка, разделенная на квадраты, на высоте приблизительно 1 м.
Полученные данные обрабатывались по формуле: R=(100а+50в)/с,
где: R — степень покрытия древесного ствола лишайниками (%);
а - число квадратов сеточки, в которых лишайники визуально занимают больше половины площади квадрата;
в - число квадратов сеточки, в которых лишайники визуально занимают менее половины площади квадрата;
с - общее число квадратов сеточки .
Результаты загрязнения воздуха представлены в таблице 1.
Таблица 1.
Оценка степени загрязненности атмосферного воздуха территории
|
Зона проведения эксперимента |
Вид дерева |
Количество лишайников |
Виды лишайников |
Чистота воздуха |
|
|
Солообут (1 участок) |
лиственница |
Больше половины квадрата покрыта лишайником |
Накипной (желтый, серый) |
Чистый воздух |
|
|
(2 участок) |
лиственница |
Несколько квадратов покрыто лишайником |
Накипной (желтый, |
Чистый воздух |
|
|
Центр поселка (3 участок) |
лиственница |
Почти весь квадрат покрыт лишайником |
Накипной (желтый), листоватый (зеленый) |
Мало загрязненный |
II.2.Измерение проективного покрытия
Для оценки относительной численности лишайников на стволах деревьев мы определяли показатели проективного покрытия т.е. процентного соотношений площадей, покрытых лишайниками, и площадей, свободных от лишайников.
Проективное покрытие лишайников подсчитывали с помощью прозрачной пленки, расчерченный на квадраты 1х1 см. Пленку накладывали на ствол дерева и закрепляли кнопками. Измерение на одном стволе производились с четырех сторон света : рамку прикладывали и производили подсчет четыре раза - с севера, востока, юга и запада. А также эти измерение производились на 2-х высотах : 60,90.
Подсчет лишайников производили следующим образом. Сначала считали число квадратов сеточки, в которых лишайники занимают на глаз больше половины площади квадрата (а), условно приписывая им покрытие, равная 100%. Затем подсчитывали число квадратов, в которых лишайники занимают менее половины площади квадрата (в), условно приписывая им покрытие, равное 50%. Данное записывали в рабочую таблицу. После этого рассчитали общее проективное покрытие в процентах по формуле:
R=(100 * а+50 * в)/С
В этой формуле С - общее число квадратов сеточки (при использовании сеточки 10х10 см с ячейками 1х1, С=100).
1. Измерение проективного покрытия
Проективное покрытие вычисляется по формуле:
R=(100а+50в)/С, где
а - это число квадратов сеточки, в которых лишайники занимают больше половины площади квадрата;
в - это число квадратов сеточки, в которых лишайники занимают меньше половины площади квадрата;
С - это 100%.
R=100 * 50 + 50 * 15 / 100% = 57,5%
Значит в первом участке оценка проективного покрытия составляет 8 баллов.
R = 100 * 50 + 50 * 19 / 100% = 59,5%
А во втором участке оценка проективного покрытия составляет тоже 8 баллов.
R = 100 * 15 + 50 * 5 / 100 = 17,5%
А в третьем участке оценка проективного покрытия составляет 4 балла.
Таблица 3. Измерение проективного покрытия лишайников.
II.3.Вычисление значение индексов полеотолерантности
Рассчитанное проективное покрытие позволило вычислить индекс полеотолерантности, отражающий влияние воздуха на лишайники.
Индекс полеотолерантности (IP) вычисляется по формуле:
IP = (A i C i ) / C n
В этой формуле: n - количество видов на описанной пробной площади; A i - класс полеотолерантности вида (гипогимния вздутия относится к 3 классу полеотолерантности, то есть этот вид лишайника встречается в естественных и антропогенно слабоизмененных местах); C i - проективное покрытие вида в баллах; Cn- сумма значений покрытия всех видов (в баллах). Индекс полеотолерантности (IP) и концентрации SO₂.
Таблица 4 Оценка проективного покрытия в баллах.
|
Оценка покрытия, в % |
Используя таблицу «Оценка проективного покрытия в баллах», определили, что рассчитанное проективное покрытие в процентах (57,8%, 59,5%) соответствует восьми (8) баллам. Имея все данные, рассчитали по формуле индекс полеотолерантности. IP = 4 (смешанная зона).
II.4.Результаты практической части исследования
Было обследовано 3км 2 , обнаружены следующие виды лишайников.
Семейство Parmeliaceae
Гипогимния вздутия (Hypoqimnia physodes)
Пармелия бороздчатая (Parmelia sulcata)
Семейство Usneaceae
Эверния растопыренная (Evernia divaricata)
Семейство Teloschistaceae
Ксантория постенная (Xanthoria pareitina)
Таблица №5. Результаты исследования.
Очень слабое (1 класс) - общее число видов до шести, в том числе накипные, листоватые и кустистые формы серого и желтого цвета.
Слабое (2 класс) - общее число до четырех, накипные, листоватые и кустистые формы серого цвета, накипные лишайники желтого цвета.
Среднее (3 класс) - только два вида лишайников серого цвета, накипные и листоватые формы.
Умеренное (4 класс) - только один вид накипных лишайников серого цвета.
Сильное (5-6 классы) - полное отсутствие лишайников, «лишайниковая пустыня».
Значит наш населенный пункт по нашим расчетам относится в второму классу. Это говорит в том, что нашей территории нет промышленных объектов. Основными объектами загрязняющим атмосферу является центральная котельная, отапливоемое каменным углем, мазутом, частные дома отапливоемые древесиной.
Заключение
Простым, доступным способом определения чистоты воздуха является метод лихеноиндикации.
Лишайники сильно реагируют на внешнее воздействие, поэтому можно четко определить состояние экологической ситуации.
По нашим исследованиям территория поселка благоприятно по отношении чистоты воздуха.
Литература.
1.Боголюбов А.С. Оценка загрязнения воздуха методом лихеноиндикации: метод. пособие / А.С. Боголюбов, М.В. Кравченко. - М.: Экосистема, 2001.
2.Воронцов А.И., Харитонова Н.З. Охрана природы. - М.: Высшая школа, 1977
3.Израэль Ю.А. Экология и контроль состояние природной среды. - Л.: Гидрометеоиздат, 1979.
4.Криксунов Е.А. Экология, М.: Изд дом “Дрофа”, 1996.
5.Кушелев В.П. Охрана природы от загрязнения промышленными выбросами. - М.: Химия, 1979.
6. Ляшенко О.А. Биоиндикация и биотестирование в охране окружающей среды: учебное пособие. - СП.: 2012.
7.Никитин Д.П., Новиков Ю.В. Окружающая среда и человек. - М.: Высшая школа, 1980
8.Новиков Э.А. Человек и литосфера. - Л.: Недра, 1976.
9.Синицын С.Г., Молчанов А.А. и др. Лес и охрана природы. - М.: Лесная промышленность, 1980.
10.Сайт интернета lishayniki.ru
Приложение
Ксантория постенная
Эверния растопыренная
Пармелия бороздчатая
Гипогимния вздутая
Шаврина Ксения Александровна
Данное исследование проводилось в 2008г в п. Каменка Мезенского района.
Скачать:
Предварительный просмотр:
Районная учебно-исследовательская конференция
старшеклассников «Юность Поморья»
Секция экология
Лишайники – индикаторы чистоты воздуха
Работу выполнила:
Шаврина Ксения Александровна
МОУ «Каменская общеобразовательная
Средняя школа Мезенского района»
11 класс
Научный руководитель:
Лихачева Наталья Степановна,
Учитель биологии МОУ «Каменская
Общеобразовательная средняя школа
Мезенского района»
г. Мезень
2008 года
Введение 3
1. Морфофизиологические особенности лишайников 3
1.1. Общая характеристика класса лишайники 3
1.2. Строение лишайников 4
1.3. Размножение 5
1.4. Значение лишайников в биосфере и народном хозяйстве 6
2. Лишайники и загрязненность атмосферного воздуха 6
3. Экспериментальная часть 8
3.1. Методика исследования 8
3.2. Загрязненность воздуха на территории, прилегающей к Каменской
Средней школе 9
3.3. Результаты исследования 10
Заключение 11
Список литературы 12
Приложение 13
Введение
Экологическая ситуация в наше время вызывает серьезную озабоченность общественности. Одна из задач современной экологии – это разработка систем естественных биологических индикаторов, позволяющих оперативно следить за состоянием экосистем и их динамикой.
Первыми на загрязнение окружающей среды реагируют живые организмы, например, лишайники (биологические индикаторы).
Организмы биоиндикаторы должны обладать следующими признаками
- Высокой чувствительностью к действию определенного фактора;
- Организм должен обладать простотой определения;
- Специфичностью - многие биологические индикаторы реагируют на какой-либо фактор;
- Способностью накапливать в своем теле токсичные вещества (комулятивность);
Поэтому для проведения исследования были выбраны лишайники, которые обладают всеми выше перечисленными признаками.
Лишайники - это симбиотические организмы, не имеющие защитных наружных покровов, обладающие низкой способностью к авторегуляции процессов жизнедеятельности.
Раздел биоиндикации, который рассматривает лишайники в виде чувствительных организмов, называется лихеноиндикация.
Объект исследования: атмосферный воздух.
Предмет исследования: влияние загрязненного воздуха на развитие лишайников.
Цель работы: определение загрязнения воздуха на территории, прилегающей к Каменской средней школе.
Задачи: 1)На основании анализа литературных данных познакомиться с
Морфофизиологическими особенностями лишайников;
2) Изучить наиболее часто встречающиеся виды лишайников;
3) Используя метод лихеноиндикации, определить чистоту атмосферного
Воздуха;
4) Получить экспериментальные данные и сделать выводы;
5) Собрать коллекцию лишайников.
Методы исследования: анализ литературных источников и метод линейных пересечений.
Глава 1. Морфофизиологические особенности лишайников
1.1. Общая характеристика класса лишайники
Лишайники – это единые организмы, состоящие из гриба и водоросли, связанных
симбиозом (симбиотическими отношениями). Симбиоз - это взаимовыгодное сожительство двух организмов. Лишайники в равной мере можно отнести, как к царству грибов, так и к царству растений. Слоевище лишайников состоит из двух компонентов – автотрофного (сине-зеленые, зеленые, желто-зеленые и бурые водоросли) и гетеротрофного (гриба). Не всякое сожительство гриба и водоросли образует лишайник. Лишайниковое сожительство должно быть постоянным и исторически выработавшимся, а не случайным, кратковременным. В настоящем лишайнике гриб и водоросль вступают в тесные взаимоотношения, грибной компонент окружает водоросли и может даже проникнуть в их клетки.
По форме и величине лишайники разнообразны, их размер варьирует от нескольких миллиметров до десятков сантиметров. Вегетативное тело лишайников представлено слоевищем, или талломом. В зависимости от образующегося пигмента оно может быть серым, сизым, зеленоватым, буро-коричневым, оранжевым или почти черным. Пигментация способствует защите от чрезмерного освещения или, наоборот, помогает поглощать больше света (черный пигмент лишайников Антарктиды).
1.2. Строение лишайников
Известно более двадцати тысяч видов лишайников. В зависимости от строения слоевища выделяют накипные (корковые), листоватые и кустистые лишайники. Слоевище накипных (около 80%) лишайников имеет вид корочки, плотно сросшейся с субстратом, толщиной от 1 до 5 мм. Они встречаются на коре деревьев и кустарников, на поверхности почвы, на камнях. Накипные лишайники, поселяющиеся на поверхности горных пород, постепенно разрушают их благодаря выделению кислот. Листоватые лишайники имеют округлую форму, часто с изрезанными краями или расчлененными на мелкие лопасти. Диаметр этих лишайников 10-20 см. Листоватые лишайники – более организованные формы по сравнению с накипными, у них существует четкая дифференциация слоев. Наиболее высоко организованы кустистые лишайники. Их слоевище представляет собой прямостоячий или повисающий кустик. Они имеют разную высоту, некоторые достигают несколько миллиметров, а некоторые 30-50 см.
По анатомическому строению лишайники делятся на гомео - и гетеромерные (рис. 1).
У гомеомерных лишайников слоевище представляет собой рыхлое сплетение гиф гриба, среди которых более или менее равномерно располагаются клетки или нити фикобионта. Гетеромерное строение характеризуется наличием в слоевище дифференцированных слоев, каждый из которых выполняет определенную функцию: верхняя и нижняя кора – защитную, фотосинтезирующий слой участвует в процессе фотосинтеза и накапливает продукты ассимиляции, а сердцевина - в прикреплении таллома к субстрату и обеспечении аэрации фикобионта. Такой морфологический тип лишайника представляет собой наиболее высокоорганизованную форму слоевища и характерен для большинства листоватых и кустистых лишайников.
Рис.1 Формы слоевища лишайников: а – корковая Рис 2. Вегетативное размножение лишайников: (накипная); б - листоватая; в, г, д - кустистая; а- разрез таллома с соредиями, б- разрез
е- разрез гетеромерного слоевища; таллома с изидиями; 1- соредий, 2 – изидий
1- верхняя корка, 2 – слой водорослей,
3 – сердцевина, 4- нижняя кора,
Ж - соредии
Лишайники широко распространены. Наряду с сине-зелеными водорослями они являются пионерами в освоении безжизненных и скудных местообитаний. Разрушая и разрыхляя каменистый грунт, обогащая его органическими веществами, лишайники создают условия для поселения высших растений.
Скорость роста лишайников невелика, 1-3 мм. в год. Медленный рост обуславливает и высокую продолжительность их жизни до 50-100 лет.
1.3. Размножение
Размножаются лишайники спорами, которые образует гриб, либо вегетативно - отламыванием кусочков слоевищ, затем прорастающих на новом месте.
Размножаются лишайники с помощью особых образований, возникающих под верхней корой слоевища и состоящих из клеток изидий и соредий водоросли, окруженных гифами гриба (рис.2).
Соредии формируются под верхней корой в фотосинтезирующем слое и состоят из одной или нескольких клеток фикобионта, оплетенных гифами гриба. Под давлением разросшейся массы многочисленных соредий корковый слой таллома разрывается, и соредии выходят на поверхность, откуда разносятся ветром, водой и в благоприятных условиях прорастают в новые талломы лишайников.
Изидии представляют собой мелкие выросты слоевища в виде палочек, бугорков, покрытых снаружи корой. Состоят они из нескольких клеток фикобионта, оплетенных гифами грибов. Изидии отламываются и формируют новые слоевища.
Половое размножение обеспечивают специальные участки слоевища, формирующие споры. Спора прорастает в гифу, и при встрече с подходящей водорослью формируется новый лишайник.
1.4.Значение лишайников в биосфере и народном хозяйстве
Лишайники играют важную роль в биоценозах. Разлагаясь после отмирания, лишайники создают необходимые условия для образования почвенного гумуса.
Из лишайников получают лишайниковые кислоты (известно около 250), обладающие антибиотическими свойствами.
Антибиотические свойства лишайников находят применение в парфюмерной промышленности - для получения ароматических веществ, в фармацевтической - для изготовления препаратов против туберкулеза, фурункулеза, кишечных заболеваний, эпилепсии.
В хозяйственной деятельности человека важную роль играют, прежде всего, кормовые лишайники, такие как олений мох, или ягель, исландский мох и другие, которые поедаются не только северными оленями но и маралами, косулями, лосями.
Лишайники очень чувствительны к загрязнению воздуха, особенно соединениями серы, и степень их развития может служить индикатором экологической обстановки в городах.
Глава 2. Лишайники и загрязненность атмосферного воздуха
Лишайники по-разному реагируют на загрязненность воздуха: некоторые из них не выносят даже малейшего загрязнения и погибают; другие, наоборот, живут только в городах и прочих населенных пунктах, хорошо приспособившись к соответствующим антропогенным условиям. Изучив это свойство лишайников, можно использовать их для общей оценки степени загрязненности окружающей среды, особенно атмосферного воздуха. На этой основе стало развиваться особое направление индикационной экологии – лихеноиндикация.
Гуляя в лесу, внимательный человек непременно заметит лишайники, растущие на стволах деревьев. Они живые и нередко покрывают более половины поверхности ствола. Если пройти через какой-нибудь городской парк, то едва ли удастся обнаружить лишайники, разве только маленькие пятнышки хилых фрагментов слоевищ в трещинах коры.
Различие между лишайниковыми флорами естественных и культурных ландшафтов
были замечены уже лихенологами прошлого столетия. Не имея точных данных относительно экологических условий (климат, состав воздуха) городов, они могли только предполагать, что часть лишайников чувствительна к каким-то городским условиям, по всей вероятности к составу воздуха. В дальнейшем было установлено, что различные виды лишайников обладают разной чувствительностью.
Высокая чувствительность лишайников связана с содержанием в атмосферном воздухе оксида серы (IV)-сернистого газа, именно к этому загрязнению чувствительны лишайники. Поступая в тело лишайника диоксид серы нарушает процессы обмена веществ и превращение энергии, тормозит рост лишайника.
При повышении степени загрязненности воздуха первыми исчезают кустистые лишайники (бриория, уснея, алектория), за ними – листоватые (лабария легочная, ксантория постенная, фисция). Накипные лишайники наиболее устойчивы к атмосферному загрязнению (лекопора разнообразная, лецидея, биотора).
Таким образом, при анализе видового состава лишайников можно учитывать их видовую принадлежность (таксономический подход), анализ жизненных форм (биоморфологический подход) и анализ экологических групп (экологический подход).
Долгое время не могли объяснить, какие именно факторы приводят к обеднению и даже исчезновению флоры лишайников в городах. В течение последних десятилетий было показано, что из компонентов загрязненного воздуха на лишайники самое отрицательное влияние оказывает двуоксид серы. Экспериментально установлено, что это вещество уже в концентрации 0,080-0,10 мг на 1м. куб. воздуха начинает вредно действовать на многие лишайники: в хлоропластах водорослевых клеток появляются бурые пятна, начинается деградация хлорофилла, плодовые тела лишайников хиреют. Концентрация SO 2 , равная 0,5 мг/м.куб., губительна для всех видов лишайников, произрастающих в естественных ландшафтах.
На лишайники пагубно влияет не только двуоксид серы, но и другие загрязнители – оксиды азота, оксиды углерода, соединения фтора и другие.
Человек, который хотя бы немного знает лишайники, прогуливаясь по улицам, может сказать, например, что на этой аллее воздух сильно загрязнен, количество двуоксида серы в воздухе превышает 0,3 мг/м.куб.(лишайниковая «пустыня»), в этом парке воздух загрязнен умеренно, количество SO 2 колеблется между 0,05-0,2 мг./м.куб. (это можно установить по произрастанию на стволах некоторых выносливых по отношению к загрязнителям лишайников – ксантории, фисции, анаптихии, леканоры и др.),а на этом кладбище воздух довольно чистый – SO 2 , менее 0,05мг./м.куб. (на это указывают произрастающие на стволах виды естественной флоры – пармелии, алектории и др.)
Дальнейшие исследования с долговременно газацией очень низкими концентрациями сернистого газа, а также полевые наблюдения показали, что гипогимния погибает при концентрациях, которые вызываю повреждение лишь у самых чувствительных высших растений. Поэтому гипогимнию вздутую можно считать хорошим индикатором для регистрации низких концентраций загрязнителей в атмосфере. Скорость отмирания листоватых лишайников может служить показателем потенциального влияния атмосферных загрязнителей на высшие растения.
Глава 3. Экспериментальная часть
3.1. Методика исследования
В основу методики оценки относительной численности эпифитных лишайников был положен метод линейных пересечений. Он заключается в наложении гибкой ленты с миллиметровыми делениями на поверхность ствола дерева с фиксированием всех пересечений её со слоевищами лишайников. В качестве ленты использовался «портняжный метр» с миллиметровыми делениями.
Для исследования используют достаточно старые прямостоящие деревья. После выбора модельного дерева определяют на стволе точку, находящуюся на высоте 1,5 метра от основания ствола с северной стороны. Затем на ствол накладывают мерную ленту с делениями таким образом, чтобы ноль шкалы ленты совпадал с выбранной точкой, а возрастание чисел на шкале соответствовало движению по часовой стрелке (с севера на восток). После полного оборота ствола лента закрепляется на стволе булавкой в нулевой точке. Совмещая последние деления и ноль ленты, определяют длину окружности ствола. Её при дальнейших измерениях принимают за 100%. При измерении фиксируют начало и конец каждого пересечения ленты с талломами лишайников. Измерения проводятся с точностью до 1 мм. [Приложение1, фото 1]
По завершении измерений проводится расчёт проективного покрытия лишайников на основе линейных пересечений, который определяет отношение «заросшей» лишайниками части ствола к общей поверхности. Зная общую длину окружности ствола и принимая её за 100%, рассчитывают проективное покрытие лишайников. Например, длина окружности ствола на 3-й площадке 85 см. (850мм). Пересечения ленты с талломами наблюдались на отметках: 3,1-3,2см.; 74,1-75см. Общая сумма «протяженности» лишайников составляет 1,0см (0,1+0,9). По пропорции: 85см. – 100% 1,0см – Х % находим величину проективного покрытия: 1,0/ 85 · 100=1.2%.
Проективное покрытие определяется для всех видов лишайников в сумме. С каждого
Дерева лишайники собираются отдельно, и каждый образец упаковывается в отдельный конверт. Видовая принадлежность лишайников определяется в лабораторных условиях
по определению.
3.2. Загрязненность воздуха на территории, прилегающей к Каменской средней школе
Перед началом работы мы поставили перед собой цель: определить загрязнения воздуха
На территории, прилегающей к Каменской средней школе. Нами были выбраны наиболее пригодные для экспресс-оценки деревья. Исследование проведено 7 ноября 2007 года на территории поселка Каменка в районе средней школы. Всего нами было исследовано 14 пробных участков (деревьев) с пятью пробными площадями: территория около школы, магазин «Меридиан», ТЭС, парк клуба, гараж. Результаты исследований приведены в таблицах.
Таблица 1
Данные биологического эксперимента по определению величины проективного покрытия
Номер дерева | ||||||||||||||
Порода дерева | осина | береза | осина | осина | осина | осина | осина | береза | осина | береза | осина | береза | береза | осина |
Название пробной площади | Школа | Школа | Школа | гараж | гараж | Школа | Школа | ТЭС | ТЭС | Меридиан | ТЭС | Парк клуба | Парк клуба | Парк клуба |
Количество лишайнковых группировок, шт | ||||||||||||||
Обхват дерева, см | 91,8 | 56,3 | 44,5 | 54,5 | 65,1 | 68,7 | 164,5 | 20,5 |
||||||
Величина проективного покрытия, % | 12,3 | 36,7 | 72,5 | 24,3 |
Для определения класса загрязнения пользуемся шкалой: I- идеально чистый; II- чистый; III- относительно чистый; IV- загрязненный.
Исследование загрязнения воздуха на пробных площадях Таблица 2
дерева | Серый лишайник | Желтый лишайник | Число видов | Степень загрязнения |
||
накипной | листоватый | накипной | листоватый |
|||
3.3. Результаты исследования
Рис.3. Зависимость величины проективного покрытия от номера пробного участка
Выводы: 1) Величина проективного покрытия (рис.3) в районе Каменской средней
Школы, на учетных площадях: №1, 2, 3, 6, 7 - колеблется от 6,1% до 130%;
2) Чем выше % проективного покрытия, тем воздух чище, так как
Лишайников больше;
3) Рассмотрев средние значения проективных покрытий, мы пришли к выводу,
Что чище всего воздух в окрестности Каменской средней школы, т.к. именно в
Этих точках самые высокие значения величины проективных покрытий.
Самый загрязненный воздух по этому показателю в районе ТЭС и гаража.
Загрязнение воздуха происходит из-за высокой транспортной нагрузки на
Дорогах, и выбросов отходов производства ТЭС.
Рис. 4. Зависимость степени загрязнения от пробного участка
Вывод: Рассмотрев зависимость загрязнения от пробного участка (рис.4),мы делаем вывод, что территория, прилегающая к Каменской средней школе - является экологически чистой, т.к. на всех пробных участках выявлен II или III класс загрязнения.
Заключение
Лишайники по-разному реагируют на загрязненность воздуха: некоторые не выносят ни малейшего загрязнения и погибают, другие – хорошо приспособились к соответствующим антропогенным условиям. Изучив это свойство лишайников, можно использовать их для общей оценки степени загрязненности окружающей среды, особенно атмосферного воздуха. На этой основе стало развиваться особое направление индикационной экологии – лихеноиндикация.
В ходе изучения литературных источников по проблеме лихеноиндикации удалось
систематизировать признаки, которыми обладают биоиндикаторы.
В первой главе работы, посвященной морфофизиологическим особенностям лишайников, рассматривается общая характеристика, строение, размножение и значение их в природе и жизни человека.
Во второй главе изучается влияние загрязненности атмосферного воздуха на развитие лишайников. Выявлено, что чувствительность лишайников связана с содержанием в воздухе SО 2 , который, поступая в его тело, нарушает процессы обмена веществ и превращения энергии тормозит его рост.
Третья часть работы является экспериментальной. Описана подготовка и методика проведения исследования. Приведены данные биологического эксперимента по определению величины проективного покрытия. Всего нами было заложено пять площадей с четырнадцатью пробными участками (деревьями). Установлено, что на территории п. Каменка встречаются только эпифитные формы лишайников, которые позволяют нам сделать вывод о том, что воздух в поселке относительно чистый. Загрязнения воздуха наблюдаются в районах ТЭС и гаража, а территория, прилегающая к Каменской средней школе, является чистой. Загрязнение парами диоксида серы происходит из-за высокой транспортной нагрузки на дорогах и выбросов отходов производства ТЭС.
В ходе проведенных исследований мы выявили следующие закономерности:
1) Чем сильнее загрязнен воздух, тем меньше на деревьях встречается видов лишайников и тем меньшую площадь покрывают лишайники на стволах деревьев;
2) Первыми при повышении загрязнения исчезают кустистые лишайники, затем листоватые и накипные;
Список литературы
1. Абрамов В.И. Бактерии, грибы, споровые растения // Первое сентября. Биология.-2004.- №9.- С.26-29
2. Бязров Л.Г. Лишайники – один из видов жизненной стратегии грибов?// Первое сентября. Биология.- 2005.- №12.- С.6-7
3. Бязров Л.Г. Что общего у лишайников и морских ежей?// Первое сентября. Биология.- 2004.- №4.- С.26-27
4. Жизнь растений. Т.III. Водоросли. Лишайники. Под ред. М.М. Голлербаха – М.: Просвещение, 1977.- 487с.
5. Лемеза Н.А., Л.В.Камлюк Л.В., Лисов Н.Д. Пособие по биологии для поступающих в ВУЗы.- М: Дрофа, 2003.- 276с.
6. Петров В.В. Мир лесных растений. – М.: Наука, 1978.-167с.
7. Полевая практика по экологии растений: Учебное пособие/ А.Е. Баталов, Е.В. Шаврина, М.П. Бахматова, Е.Ю. Чуракова. Под ред. А.Е. Баталова – М.:Изд-во МГУ, 2005.- 167с.
8. Пчёлкин А.В., Боголюбов А.С. Методы лихеноиндикации загрязнений окружающей среды. - М.: Экосистема, 1997. – 150с.
9. Солдатенкова Ю.П. Малый практикум по ботанике. Лишайники. – М.: Изд-во Московского университета, 1977. – 125с.
Ягель нередко называют «оленьим мхом», хотя по своей природе он таковым не является, а принадлежит к группе лишайников, к роду кладония. Произрастает этот лишайник, как правило, в тундре, предпочитая сухую и открытую среду. Одно из главных свойств ягеля – чрезвычайно высокая устойчивость к морозу. Впрочем, он вполне может приживаться и в теплом климате.
Растет ягель довольно медленно, всего на несколько миллиметров в год. Поэтому после выпаса оленей, которые активно поедают этот лишайник, восстанавливать пастбища иногда приходится годами, а то и десятилетиями. Именно время требуется, чтобы в тундре вновь образовалась ветвистая и кустистая поросль ягеля.
По внешнему виду ягель напоминает собой композицию из переплетенных тончайших нитей и клеток. Этот низкорослый назвали «оленьим мхом» только потому, что в течение суровой зимы он кормит северных оленей, которые уверенно находят ягель под снегом, ориентируясь на специфический запах. Да и другие обитатели тундры, к примеру, лемминги, не считают зазорным употреблять ягель в пищу.
Ягель очень легко приспосабливается к суровым условиям тундры, успешно конкурируя с другими видами растительности, например, со мхами. Лишайник настойчиво прорастает между кустами мха и часто заслоняет солнечный свет, без которого мох не может хорошо развиваться. В итоге заросли мха сдаются под напором ягеля, уступая ему обширные территории.
Где применяется ягель
Ягель широко применяется в народной , поскольку обладает выраженными антибиотическими свойствами. Ненцы и другие коренные жители Севера часто применяют этот лишайник для изготовления снадобий. Известны также эксперименты с ягелем в области кулинарии – из него делают особые сорта хлеба и соусов, а также добавляют в конфеты.
В сухом виде лишайник трудно собирать, поскольку его веточки очень ломкие. Обычно сбор сырья ведут после обильного дождя. Затем ягель тщательно высушивают, после чего он может храниться практически неограниченное время, не подвергаясь порче и гниению. Лишайник, предназначенный для кормежки животных, предварительно отмачивают в чуть подсоленной воде и добавляют к традиционному корму. Питательная ценность такой подкормки очень высока.
Олений мох: лечебные свойства
Олений мох, или ягель, - это лишайник, распространенный на территории тундры. Организм состоит из грибов в виде оболочки для одноклеточных бактерий и водорослей. Основная пища оленей насыщена полезными веществами, которые активно применяются в лекарственных препаратах традиционной и народной медицины.
Олений мох - ягель: описание и химический состав
Ягель развивается на земле и каменистой местности. Сероватая или тускло-зеленая масса напоминает губку, при ближайшем рассмотрении структура разветвленных нитей вызывает ассоциации с бронхами человека.
Источник: Depositphotos
Олений мох насыщен витаминами и полезными микроэлементами
Корни у ягеля отсутствуют, организм насыщается влагой из воздуха. При ее отсутствии структура лишайника становится хрупкой. Процесс развития достигает 125 лет, затем на протяжении 100 лет олений мох постепенно отмирает. Прирост за год не превышает 5 мм. Размножается спорами, которые разносит ветер.
Химический состав ягеля включает:
- пищевые волокна;
- жирные кислоты;
- сырую клетчатку;
- сахара;
- витамины группы В, А и С;
- микро- и макроэлементы в виде железа, меди, йода, марганца.
За счет сложного и богатого полезными веществами состава ягель входит в состав лечебных препаратов различного спектра действия.
Лечебные свойства оленьего мха
Препараты с содержанием ягеля обладают противомикробными, успокоительными, противовоспалительными свойствами.
Воздействие лишайника на организм:
- При ожогах, порезах и обморожениях кожи ягель предотвращает инфицирование раны.
- Устраняет бессонницу и раздражительность, снижает нервное перенапряжение. Помогает при гормональной перестройке организма женщины в период климакса.
- Снимает воспаление слизистой и болевые ощущения при проблемах с ЖКТ.
- Кровоостанавливающие свойства используют при лечении внешних поражений кожи и язвы.
- Укрепляет иммунную систему.
- Разжижает и выводит мокроту, устраняет ринит и бронхит.
- Снимает отек слизистой.
- Восстанавливает легкие, поврежденные штаммами туберкулезной палочки. Интенсивность кашля снижается.
- Улучшает вывод желчи.
- Помогает при проблемах с щитовидной железой, устраняет узелки и налаживает функционирование органа в нормальном режиме.
Доктора считают олений мох природным антибиотиком. Лишайник не имеет противопоказаний к применению.
Польза от применения лекарств с содержанием ягеля научно доказана, но не стоит полностью полагаться на средства народных целителей. Консультация профессиональных врачей при заболеваниях организма ускорит процесс выздоровления.
