Экологический полевой практикум для студентов. Лабораторный практикум по экологии

В учебном пособии изложены доступные методы биогеохимического исследования объектов и компонентов окружающей среды. Рассматриваются методы исследования образования и разложения органического вещества, влияния экологических факторов на различные процессы, происходящие в живых организмах, вопросы современной экологии и биоиндикации, методы химического мониторинга атмосферы, воды и почв. Учебное пособие предназначено для студентов высших учебных заведений, специализирующихся в области экологии и охраны окружающей среды, геоэкологии, работников природоохраны и их служб, а также для учителей, преподающих биологию и естествознание, руководящих экологическими кружками в школах.

Определение накопления органического вещества в биомассе растений и в почве.
Органическое вещество образуется и накапливается на Земле неравномерно. Наибольшее его количество образуют тропические леса (70 % запасов углерода), меньше - северные леса и наименьшее количество - тундры и пустыни. В лесных экосистемах наибольшее количество органических веществ накапливается в древесине (от 90 до 99 % от сухой массы дерева), меньше - в листьях и коре. В почве в виде гумуса содержится от 1 до 15 % органического вещества, которое является тысячелетним хранителем энергии.

Метод определения органического вещества в различных частях дерева заключается в сухом сжигании образца в муфельной печи, определении в нем золы и органической части (последняя рассчитывается в процентах к сухому образцу).

При сжигании растительного материала и почвы углерод, азот и водород улетучиваются в виде углекислого газа, воды и окислов азота. Оставшийся нелетучий остаток (зола) содержит элементы, называемые зольными. Разница между массой всего сухого образца и зольным остатком составляет массу органического вещества.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие 3
ЧАСТЬ I. ЭКОЛОГИЯ И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ. БИОИНДИКАЦИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ 7
Глава I. СОСТАВЛЯЮЩИЕ СТАБИЛЬНОГО СУЩЕСТВОВАНИЯ БИОСФЕРЫ. (Глобальная продукция, разложение, биомасса) 8
Работа № 1. Определение образования органического вещества в листьях растений в процессе фотосинтеза (по содержанию углерода) 10
Работа № 2. Определение накопления органического вещества в биомассе растений и в почве 14
Работа № 3. Определение расхода органического вещества растениями при дыхании 16
Работа № 4. Разложение органических веществ воды и почвы с определением некоторых конечных продуктов 19
Работа № 5. Микроорганизмы - один из глазных компонентов, обеспечивающих стабильность биосферы Земли. Выявление и количественный учет микроорганизмов в педосфере (почве) и гидросфере 23
Работа № 6. Определение биомассы и продуктивности растительного сообщества, как результата образования и разложения органического вещества (с предварительным описанием параметров фитоценоза) 28
Глава II. ВЛИЯНИЕ ЕСТЕСТВЕННЫХ И АНТРОПОГЕННЫХ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА УСТОЙЧИВОСТЬ БИОТЫ 33
Работа № 7. Определение устойчивости растений к высоким температурам 35
Работа № 8. Определение температурного порога коагуляции белков цитоплазмы клеток разных растений 36
Работа № 9. Определение устойчивости клеток различных растений к обезвоживанию 38
Работа № 10. Влияние низких температур на коагуляцию белков у растений 39
Работа № 11. Определение устойчивости побегов древесных растений к низким температурам 41
Работа № 12. Определение устойчивости растений к засолению почвы и воздуха 44
Работа № 13. Определение устойчивости растений к сернистому газу (А), хлору (Б) и аммиаку (В). Выявление биоиндикаторов 47
Работа № 14. Определение сравнительной устойчивости древесных растений к выхлопным газам автотранспорта. Выявление биоиндикаторов 49
Работа № 15. Влияние солей тяжелых металлов на плазмолиз протоплазмы растительной клетки 52
Работа № 16. Влияние солей тяжелых металлов на коагуляцию растительных и животных белков 54
Глава III ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 56
Работа № 17. Количественный учет микроорганизмов в воздушной среде рабочих помещений. Влияние летучих выделений растений на содержание микроорганизмов в воздухе 57
Работа № 18. Оценка фитонцидной активности растений и токсичности оседающей на них пыли в опытах с простейшими и с насекомыми 60
Работа № 19. Определение антимикробных свойств высших растений и биологической загрязненности разных вод методом "подводной пробы" 64
Работа № 20. Качественное распознавание минеральных удобрений, как возможных загрязнителей почв и сельхозпродукции 66
Работа №21. Загрязнение пищевых продуктов нитратами и их определение в различных овощных культурах в зависимости от вида, сорта, органа, ткани: 75
Работа № 2 2. Автотранспорт - основной загрязнитель биосферы больших городов. Определение загруженности улиц автотранспортом и некоторых параметров окружающей среды, усугубляющих загрязнение 82
Работа № 23. Оценка уровня загрязнения атмосферного воздуха отработанными газами автотранспорта на участке магистральной улицы (по концентрации СО) 84
Работа № 24. Альтернативное топливо, резко снижающее загрязнение окружающей среды - этиловый и другие спирты. Метод получения этанола из продуктов растениеводства 88
Работа № 25. Утилизация отходов - одна из проблем охраны окружающей среды. Получение биогаза из органических остатков 91
Работа № 26. Изменение продолжительности жизни людей во временном плане под влиянием антропогенных факторов 94
Глава IV. БИОИНДИКАЦИЯ СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 96
Работа № 27. Уменьшение содержания хлорофилла в листьях растений - биоиндикационный признак неблагоприятных условий среды. Определение хлорофилла фотометрически 97
Работа № 28. Накопление фенольных соединений в органах цветковых растений, мхах, лишайниках, как проявление защитной реакции на неблагоприятные условия среды 101
Работа № 29. Изменение цвета флавоноидных пигментов различных цветковых растений под влиянием рН среды, солей тяжелых металлов 104
Работа № 30. Определение зольности листьев" хвои, почек и коры древесных растений, как индикационного признака загрязнения воздушной среды тяжелыми металлами ПО
Работа № 31. Накопление серы в листьях и коре древесных растений в разных условиях загрязнения среды сернистым газом 112
Работа № 32. Изменение феноритмов у растений -интегральный индикационный показатель. Проведение фенологических наблюдений. Построение феноспектров и их анализ 115
Работа № 33. Определение влажности листьев и их тургорного состояния как индикационных признаков в условиях уличных посадок городских экосистем 122
Работа № 34. Определение площади листьев у древесных растений в загрязненной и чистой зонах 123
Работа № 35. Обследование состояния придорожных посадок древесных растений на центральных улицах города (I), в защитных зонах предприятий, работающих на органическом топливе (II) 126
Работа № 36. Определение поражения и омертвления тканей листа при антропогенном загрязнении воздушной среды: А) по проценту пораженной ткани, Б) по диагностике живых и мертвых тканей 129
Работа № 37. Определение загрязнения окружающей среды пылью по ее накоплению на листовых пластинках растений. Построение карты загрязнения территории пылью. Оценка токсичности пыли 131
Работа № 38. Определение состояния окружающей среды в прошлые годы по радиальному приросту древесных растений 133
Работа № 39. Определение состояния окружающей среды по комплексу признаков у хвойных 135
Работа № 40. Оценка состояния окружающей среды по наличию, обилию и разнообразию видов лишайников (лихеноиндикация) 138
Работа № 41. Биомониторинг атмосферного загрязнения по реакции пыльцы различных растений-индикаторов 142
Работа № 42. Определение плодородия почвы по ее цвету и продуктивности растений 144
Работа № 43. Определение засоленности почв городских улиц по сухому остатку почвенной вытяжки 147
Работа № 44. Качественное определение легко-и среднерастворимых форм химических элементов в почвах городских улиц 149
Работа № 45. Определение токсичности сернистого газа, почв, воды, пестицидов методом высечек листьев (но разрушению хлорофилла) 151
Работа № 46. Бйотестирование летучих токсических веществ, воды, вытяжки из почвы, пестицидов по прорастанию семян 155
Работа № 47. Биотестирование растворенных токсических веществ по росту отрезков колеоптилей пшеницы 157
Работа № 48. Биотестирование токсичности субстрактов но проросткам различных растений-индикаторов 160
Работа № 49. Определение кислотности и токсичности осадков, выпадающих в зонах загрязнения 163
Работа № 50. Методы биотестирования качества природных и сточных вод: а) с рачком дафния магна, б) с ряской и элодеей 165
ЧАСТЬ II. ХИМИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 173
Глава V. МОНИТОРИНГ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА 174
Работа № 51. Определение запыленности воздуха 177
Работа № 52. Определение диоксида серы 180
Работа № 53. Определение диоксида азота 182
Работа № 54. Определение аэрозоля серной кислоты и растворимых сульфатов 185
Работа № 55. Контроль выбросов загрязняющих веществ промышленными источниками. Определение скорости и объема воздуха или газа 187
Работа № 56. Определение запыленности вентиляционного воздуха, массы выброса и эффективности пылеулавливающей установки 192
Работа № 57. Контроль выбросов загрязняющих веществ автотранспортом 194
Работа № 58. Расчет условий рассеивания выбросов промышленных предприятий 198
Глава VI. МОНИТОРИНГ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ РАЗЛИЧНЫХ ПОМЕЩЕНИЙ 201
Работа № 59. Определение микроклимата помещений 203
Работа № 60. Определение фенола в воздухе помещений, отделанных полимерами 205
Работа № 61. Определение формальдегида в помещениях с полимерным покрытием 207
Работа № 62. Определение запыленности помещений 211
Работа № 63. Определение марганца в сварочном аэрозоле 212
Работа № 64. Определение угарного газа на рабочем месте 215
Работа № 65. Определение свинца в смывах со стен и оборудования 216
Работа № 66. Определение ртути в смывах со стен и оборудования 218
Глава VII. МОНИТОРИНГ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ 221
Работа № 67. Определение показателей, характеризующих органолептические свойства воды (температура, прозрачность, цвет, осадок, пленка, запах, вкус и привкусы) 223
Работа № 68 Определение активной реакции (рН) 227
Работа № 69. Определение сухого остатка 228
Работа № 70. Определение общей жесткости 230
Работа № 71. Определение хлоридов 232
Работа № 72. Определение железа (общего) фотометрическим способом 233
Работа № 73. Определение перманганатной окисляемости 237
Работа № 74. Определение ионов аммония 240
Работа № 75. Определение нитритного азота 242
Работа № 76. Определение нитратного азота 243
Работа № 77. Определение растворенного кислорода по Винклеру 245
Работа № 78. Определение поверхностно-активных веществ (ПАВ) 247
Глава VIII. МОНИТОРИНГ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА 250
Работа № 79. Определение содержания сероводорода в почве, загрязненной нефтепродуктами 253
Работа № 80. Определение меди. 255
Работа № 81. Определение азота нитратов 257
Приложение 259
Словарь используемых терминов 276
Литература 277.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова

Л.М. Смоленская, С.Ю. Рыбина

Экология

Лабораторный практикум

Белгород

УДК 628.3 ББК 38.761.2 С 51

Р е ц е н з е н т ы:

Кандидат технических наук, старший преподаватель ФГА ОУ ВПО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет» (НИУ «БелГУ») С.Н. Дудина

Кандидат химических наук, профессор Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова И. В. Тикунова

Смоленская, Л.М. Экология: лабораторный практикум /

С 51 Л. М. Смоленская, С. Ю. Рыбина.– Белгород: Изд-во БГТУ, 2013. – 91 с.

В лабораторном практикуме представлены лабораторные работы, позволяющие оценить качество окружающей среды и выявить влияние антропогенного фактора на состояние экологических систем.

Лабораторных практикум предназначен для всех специальностей и направлений подготовки, изучающих дисциплину «Экология».

УДК 628.3 ББК 38.761.2

© Белгородский государственный технологический университет (БГТУ) им. В. Г. Шухова, 2013

Введение

Экология как интегрированная наука изучает всесторонние взаимодействия организмов с окружающей средой и вызывает все возрастающий интерес по причине ее тесной связи с важнейшими проблемами современного мира: угрозой истощения природных ресурсов, загрязнения и отравления среды промышленными отходами, разрушением естественных сообществ.

Рационально расходовать минеральные ресурсы, сберечь и защитить растительный и животный мир, сохранить и улучшить среду обитания – важнейшие задачи, стоящие перед человечеством.

В современном обществе под влиянием средств массовой информации, экология часто трактуется как сугубо прикладное знание о состоянии среды обитания человека, и даже – как само это состояние (отсюда такие выражения как «плохая экология» того или иного района, «экологически чистые» продукты или товары). Хотя проблемы качества среды для человека, безусловно, имеют очень важное практическое значение, а решение их невозможно без знания экологии, круг задач этой науки гораздо более широкий.

Экология как наука основана на разных разделах биологии и связана с другими науками (например, с физикой, химией, географией, психологией, педагогикой, правом). Только на основе интеграции этих дисциплин возможно преодолеть технократическую парадигму мышления, выработать новый тип экологического сознания, мышление, коренным образом меняющее поведение людей по отношению к природе.

Данный лабораторный практикум охватывает основные разделы экологии, позволяет студентам ориентироваться в вопросах живого облика биосферы, который тесно связан с неживым.

В лабораторном практикуме дисциплины «Экология» к каждой лабораторной работе приводится теоретическое обоснование, а также даны контрольные вопросы для самостоятельной проверки усвоения теоретического материала.

Лабораторная работа № 1

Определение содержания нитратов в растительных объектах

Цель работы: углубить представления о миграции азота в биосфере, определить содержание нитратного азота в растениях.

Теоретическое обоснование

Движение азота представляет собой достаточно сложный процесс, так как включает в себя газообразную и минеральную фазу. В газообразной форме молекулярный азот (N2 ) довольно инертен, его содержание в атмосфере составляет 78%. При всей огромной значимости азота для жизнедеятельности живых организмов они не могут непосредственно потреблять этот газ из атмосферы, растения усваивают ионы аммония (NH4 + ) или нитрата (NO3 - ). Для того чтобы азот преобразовался в эти формы, необходимо участие некоторых бактерий или синезеленых водорослей (цианобактерий). Процесс превращения газообразного азота (N2 ) в аммонийную форму носит название азотфиксации. Важнейшую роль среди азотфиксирующих микроорганизмов играют бактерии из родаRhizobium, которые образуют симбиотические связи с бобовыми растениями. Азотфиксирующие бактерии, создавая форму азота, которая усваивается растениями, за счет симбиотического взаимодействия позволяют накапливаться азоту в наземных и подземных частях растений. Сами азотфиксирующие микроорганизмы, среди которых есть виды, синтезирующие сложные протеины, отмирая, обогащают почву органическим азотом (рис. 1).

Рис. 1. Круговорот азота в биосфере

В природе есть также микроорганизмы, которые обладают симбиотическими связями не только с бобовыми, но и с другими растениями. В водной среде и на переувлажненных почвах азотфиксацию осуществляют сине-зеленые водоросли (способные одновременно и к фотосинтезу).

Азот после потребления его растениями участвует в синтезе протеинов, которые, сосредоточиваясь в листьях растений, затем обеспечивают азотное питание фитофагов. Мертвые организмы и отходы жизнедеятельности (экскременты) являются средой обитания и служат пищей для сапрофагов, которые постепенно разлагают органические азотосодержащие соединения до неорганических. Конечным звеном в этой цепи оказываются аммонифицирующие организмы, образующие аммиак (NH 3 ), который, может быть вовлечен в цикл нитрификации.Nitrosomonas окисляют аммиак в нитриты, аNitrobacter окисляют нитриты в нитраты и таким образом круговорот азота может быть продолжен. Параллельно происходит постоянное возвращение азота в атмосферу за счет деятельности бактерий – денитрификатов, способных разлагать нитраты и в азот (N 2 ). Денитрификация происходит только в анаэробных условиях, когда бактерии используют нитрат как окислитель, заменяющий кислород в реакциях окисления органических веществ. Сам нитрат при этом восстанавливается до молекулярного азота. Если израсходованы нитрат-ионы, то для окислительных процессов используется кислород сульфат-ионов:

SO2- , hg

(СH2 O) n (NH2 ) m 4 →CO2 + H2 O+ H2 S+ NH3

HNO3

NH3 →N2

Кроме указанных процессов азотфиксации в природной среде возможно образование оксидов азота при электрических грозовых разрядах. Эти оксиды затем в виде селитры или азотной кислоты при смешивании с атмосферными осадками попадают в почву. Имеет место и фотохимическая фиксация азота.

В последнее время применение удобрений, увеличение объемов производств, сопровождающихся образованием азотсодержащих отходов, и другие причины привели к тому, что в почвах, воде, и как следствие – в живых организмах накапливается избыточное количество нитратов. Легкорастворимые нитраты при выпадении большого количества осадков вымываются в глубокие горизонты и могут проникать в грунтовые воды. Накопленные в почве нитраты интенсивно всасываются растениями, что приводит к избыточному содержанию нитратов и в растительных тканях.

ленного из нитрата, служит причиной образования метгемоглобина, в котором кислород прочно связан с гемоглобином, что снижает способность эритроцитов переносить кислород. Повышенное содержание нитратов в водных объектах вызывает бурный рост фитопланктона, приводящий к эвтрофикации водоемов.

Оборудование и реактивы: иономер И 160 МИ; электроды хлорсеребряный и нитратселективный; гомогенизатор; 0,1 н раствор КNO3 ; 1% раствор алюмокалиевых квасцов.

Порядок выполнения работы

Пробу растительного материала в количестве 0,25-0,5 кг сначала отмыть и просушить фильтровальной бумагой, а затем измельчить. 20 г пробы взвесить с точностью до первого десятичного знака и поместить в стакан гомогенизатора. Прилить в стакан 100 мл 1 % раствора алюмокалиевых квасцов и гомогенизировать смесь в течение 1-2 мин.

Погрузить в гомогенизированную массу электроды и определить содержание нитратов в исследуемых растительных тканях, мг/кг.

Полученные значения сравнить с санитарно-гигиеническими нормами содержания нитратов в растительных продуктах (табл. 1) и сделать вывод о содержании нитратов в растениях и почвах в месте произрастания растений, а также оценить безопасный уровень потребления анализируемого растительного объекта.

Таблица 1

Санитарно-гигиенические нормы и допустимые уровни нитратов в растительных продуктах

Допустимые уров-

Допустимые уров-

Картофель

Редис, редька

Морковь ранняя

Свекла столовая

Баклажаны

Лук репчатый

Перец сладкий

Зеленый горошек

Помидоры

Капуста ранняя

Виноград

Требования к отчету

В отчете представить краткое описание работы; результаты анализа растительных объектов; вывод о соответствии содержания нитратов в растительной ткани допустимым уровням.

Задания для самоподготовки

1. Биогенные элементы, их характеристики.

2. Способы фиксации атмосферного азота.

3. Круговорот азота в природе. Процессы нитрификации и денитрификации в рамках круговорота азота.

4. Аэробные и анаэробные условия функционирования микроорганизмов.

5. В чем опасность увеличения содержания нитратов в растительных пищевых объектах? в поверхностных водоемах?

Лабораторная работа № 2

Изучение процесса фотосинтеза. Продукты фотосинтетических реакций.

Цель работы: ознакомиться с процессом фотосинтетического образования углеводов в растительных тканях.

Теоретическое обоснование

Фотосинтез – это процесс, при котором энергия солнечного света превращается в химическую энергию. Фотосинтез протекает в две фазы: световую, идущую только на свету, и темновую, которая идет как в темноте, так и на свету.

Световая фаза фотосинтеза осуществляется в хлоропластах, где на мембранах расположены молекулы хлорофилла. Хлорофилл поглощает энергию солнечного света. Под влиянием этой энергии молекула хлорофилла возбуждается, и один из ее электронов переходит на более высокий энергетический уровень. Богатый энергией электрон участвует в окислительно-восстановительных реакциях и отдает избыточную энергию, проходя по цепи переносчиков электронов. Эта цепь образована различными белками, встроенными во внутреннюю мембрану хлоропласта. Отдаваемая электроном энергия используется на синтез молекул аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). Таким образом, энергия солнечного света необходима для перемещения электронов по цепи переносчиков электронов. При этом световая энергия преобразуется в химическую, и запасается в молекулах АТФ.

Молекулы хлорофилла, потерявшие электроны, присоединяют электроны, образующиеся при расщеплении молекулы воды: 2H2 О = 4H+ + O2 + 4ē. Процесс расщепления молекул воды под влиянием солнечной энергии называютфотолизом .

В результате световой фазы фотосинтеза протоны H + соединяются

с никотинамидадениндинуклеотидфосфатом (НАДФ) – переносчиком ионов водорода и электронов, и восстанавливают его, образуя НАДФ·Н, синтезируется АТФ из АДФ и фосфорной кислоты, в окружающую среду выделяется молекулярный кислород.

В темновой стадии с участием АТФ и НАДФ·Н происходит восста-

новление CO2 до глюкозы (C6 H12 O6 ). Хотя свет не требуется для осуществления данного процесса, он участвует в его регуляции.

В целом, химический баланс фотосинтеза может быть представлен в виде простого уравнения:

6CO2 + 6H2 O = C6 H12 O6 + 6O2

Глюкоза под действием ферментов превращается в полисахариды. Основным структурным компонентом растений является целлюлоза , представляющая собой совокупность длинных неразветвленных цепей. Второй важнейший природный полисахарид –крахмал , имеет разветвленную структуру. Биологическая роль крахмала состоит в том, что он является запасным питательным веществом.

Способность использовать свет как источник энергии, необходимой для роста, присуща некоторым группам бактерий. В отличие от высших растений, пурпурные водоросли при фотосинтезе не выделяют кислород, т.к. для фотовосстановления CO2 используют в качестве донора водорода не воду, а сероводород, тиосульфат, молекулярный водород или органические соединения. Некоторые пурпурные бактерии, окисляя сероводород и тиосульфат, накапливают в клетках серу:

СО2 + 2 Н2 S → [СН2 О]n + 2S + Н2 О,

где [СН2 О]n – условное обозначение образующихся органических веществ.

Хемосинтез – тип питания, свойственный некоторым бактериям, способным усваивать CO2 как единственный источник углерода за счёт энергии окисления неорганических соединений. В отличие от фотосинтеза, при хемосинтезе используется не энергия света, а энергия, получаемая при окислительно-восстановительных реакциях, которая должна быть достаточна для синтеза (АТФ) и превышать 10ккал/моль .

Водородные бактерии – наиболее многочисленная и разнообразная группа хемосинтезирующих организмов; осуществляют реакцию 6H2 + 2O2 + CO2 = [СН2 О]n + 5H2 O. По сравнению с другими авто-

трофными микроорганизмами характеризуются высокой скоростью роста и могут давать большую биомассу.

Одним из принципиальных отличий клеток растительного происхождения (КРП) от клеток животного происхождения (КЖП) является то, что протоплазма первых состоит главным образом из хлорофилла, а протоплазма вторых – из гемоглобина. Хлорофилл КРП отличается от гемоглобина КЖП только тем, что в состав хлорофилла входит магний, а в состав гемоглобина – двухвалентное железо. Поэтому хлорофилл зеленый, а гемоглобин красный.

Оборудование и реактивы: стакан (0,25 л); стеклянный колпак; лампа настольная; электроплитка; спирт этиловый; раствор йода в йодиде калия.

Порядок выполнения работы

Комнатное растение поместить на сутки в темноту. За это время в растении почти полностью расходуется крахмал, переходя под действием ферментов в сахар, который окисляется в результате клеточного дыхания до углекислого газа и воды.

Через сутки вынести растение на свет, срезать с него лист. На лист прикрепить полоску темной бумаги, согнутую пополам так, чтобы она закрывала часть листа с двух сторон. Лист поместить в стакан с водой. Накрыть лист стеклянным колпаком и в течение 2-3 ч освещать светом настольной лампы, ориентируя ее так, чтобы лучи падали на лист перпендикулярно его поверхности.

Выдержанный на свету лист после снятия бумаги поместить в чашку с 90 %-ным этанолом и кипятить в течение 5-10 мин, затем перенести лист в чашку с водой и выдерживать на водяной бане до полного обесцвечивания. Вынуть лист, расправить в чашке Петри и нанести на него раствор йода в йодиде калия. Отметить реакцию на крахмал, сделать вывод о протекании процесса и о продуктах фотосинтеза.

Требования к отчету

В отчете привести название и краткое описание работы, основные реакции фотосинтеза органических соединений в исследуемых тканях, объяснить наблюдаемые в работе явления.

Задания для самоподготовки

1. Особенности световой и темновой фаз фотосинтеза.

2. Первичные продукты фотосинтеза, их дальнейшие превращения.

3. Роль фотосинтеза в жизнедеятельности биосферы.

4. Отличительная особенность фотосинтеза у хлорофиллсодержащих и безхлорофильных растений.

5. Как образуется биомасса при хемосинтезе.

Лабораторная работа № 3

Определение содержания углекислого газа в воздухе рабочей зоны

Цель работы. Методом химического анализа определить содержание углекислого газа в воздухе рабочей зоны.

Теоретическое обоснование

Атмосфера – газовая оболочка Земли, простирающаяся более чем на 1500 км от ее поверхности. Суммарная масса воздуха, т.е. смеси газов, составляющих атмосферу, 5,1-5,3·1015 т. Молекулярная масса чистого сухого воздуха – 28,966.

Для атмосферы характерен постоянный обмен веществом, энергией с гидросферой, литосферой, живыми организмами, а также с космическим пространством. Атмосферу в порядке удаления от поверхности Земли делят на тропосферу (до высоты 11 км), стратосферу (до высоты 50 км), мезосферу (50-85 км), ионосферу (от 85 до 500 км), экзосферу (свыше 500 км). Состав атмосферы – результат длительных эволюционных процессов в недрах Земли и на ее поверхности, где решающим фактором была деятельность зеленых растений, животных и микроорганизмов. Данные о составе атмосферы приведены в табл. 2.

Концентрация газов, составляющих атмосферу, практически постоянна, за исключением воды (H2 O) и углекислого газа (CO2 ).

Кроме указанных в таблице газов, в атмосфере содержатся SО2 , NН3 , СО, углеводороды, НСl, НF, пары Нg, I2 , а также NO и многие другие газы в незначительных количествах. В тропосфере постоянно находится большое количество взвешенных твёрдых и жидких частиц (аэрозоль).

Верхняя граница тропосферы находится на высоте 8-10 км в полярных, 10-12 км в умеренных и 16-18 км в тропических широтах; зимой ниже, чем летом. Нижний, основной слой атмосферы содержит более 80 % всей массы атмосферного воздуха и около 90 % всего имеющегося в атмосфере водяного пара. В тропосфере сильно развиты турбулентность и конвекция, возникают облака, развиваются циклоны и антициклоны. Температура убывает с ростом высоты со средним вертикальным градиентом 0,6-0,65°/100 м.

Практикум по экологии и охране окружающей среды. Федорова А.И., Никольская А.Н.

М.: 2001. - 288 с.

В учебном пособии изложены доступные методы биогеохимического исследования объектов и компонентов окружающей среды. Рассматриваются методы исследования образования и разложения органического вещества, влияния экологических факторов на различные процессы, происходящие в живых организмах, вопросы современной экологии и биоиндикации, методы химического мониторинга атмосферы, воды и почв. Учебное пособие предназначено для студентов высших учебных заведений, специализирующихся в области экологии и охраны окружающей среды, геоэкологии, работников природоохраны и их служб, а также для учителей, преподающих биологию и естествознание, руководящих экологическими кружками в школах.

Формат: pdf

Размер: 12 Мб

Смотреть, скачать: drive.google

ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие 3
ЧАСТЬ I. ЭКОЛОГИЯ И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ. БИОИНДИКАЦИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ 7
Глава I. СОСТАВЛЯЮЩИЕ СТАБИЛЬНОГО СУЩЕСТВОВАНИЯ БИОСФЕРЫ. (Глобальная продукция, разложение, биомасса) 8
Работа № 1. Определение образования органического ветцргтиа в лигтьях растений в процессе фотосинтеза (по содержанию углерода) 10
Работа № 2. Определение накопления органического вещества в биомассе растений и в почве 14
Работа № 3. Определение расхода органического вещества растениями при дыхании 16
Работа № 4. Разложение органических веществ воды и почвы с определением некоторых конечных продуктов 19
Работа № 5. Микроорганизмы - один из глазных компонентов, обеспечивающих стабильность биосферы Земли. Выявление и количественный учет микроорганизмов в педосфере (почве) и гидросфере 23
Работа № 6. Определение биомассы и продуктивности растительного сообщества, как результата образования и разложения опганического вещества (с предварительным описанием параметров фитоценоза) 28
Глава II. ВЛИЯНИЕ ЕСТЕСТВЕННЫХ И АНТРОПОГЕННЫХ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА УСТОЙЧИВОСТЬ БИОТЫ 33
Работа № 7. Определение устойчивости растений к высоким температурам 35
Работа № 8. Определение температурного порога коагуляции белков цитоплазмы клеток разных растений 36
Работа № 9. Определение устойчивости клеток различных растений к обезвоживанию 38
Работа № 10. Влияние низких температур на коагуляцию белков у растений 39
Работа № 11. Определение устойчивости побегов древесных растений к низким температурам 41
Работа № 12. Определение устойчивости растений к засолению почвы и воздуха 44
Работа № 13. Определение устойчивости растений к сернистому газу (А), хлору (Б) и аммиаку (В). Выявление биоиндикаторов 47
Работа № 14. Определение сравнительной устойчивости древесных растений к выхлопным газам автотранспорта. Выявление биоиндикаторов 49
Работа № 15. Влияние солей тяжелых металлов на плазмолиз протоплазмы растительной клетки 52
Работа № 16. Влияние солей тяжелых металлов на коагуляцию растительных и животных белков 54
Глава III ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 56
Работа № 17. Количественный учет микроорганизмов в воздушной среде рабочих помещений. Влияние летучих выделений растений на содержание микроорганизмов в воздухе 57
Работа № 18. Оценка фитонцидной активности растений и токсичности оседающей на них пыли в опытах с простейшими и с насекомыми 60
Работа № 19. Определение антимикробных свойств высших растений и биологической загрязненности разных вод методом "подводной пробы" 64
Работа № 20. Качественное распознавание минеральных удобрений, как возможных загрязнителей почв и сельхозпродукции 66
Работа №21. Загрязнение пищевых продуктов нитратами и их определение в различных овощных культурах в зависимости от вида, сорта, органа, ткани: 75
Работа № 2 2. Автотранспорт - основной загрязнитель биосферы больших городов. Определение загруженности улиц автотранспортом и некоторых параметров окружающей среды, усугубляющих загрязнение 82
Работа № 23. Оценка уровня загрязнения атмосферного воздуха отработанными газами автотранспорта на участке магистральной улицы (по концентрации СО) 84
Работа № 24. Альтернативное топливо, резко снижающее загрязнение окружающей среды - этиловый и другие спирты. Метод получения этанола из продуктов растениеводства 88
Работа № 25. Утилизация отходов - одна из проблем охраны окружающей среды. Получение биогаза из органических остатков 91
Работа № 26. Изменение продолжительности жизни людей во временном плане под влиянием антропогенных факторов 94
Глава IV. БИОИНДИКАЦИЯ СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 96
Работа № 27. Уменьшение содержания хлорофилла в листьях растений - биоиндикационный признак неблагоприятных условий среды. Определение хлорофилла фотометрически 97
Работа № 28. Накопление фенольных соединений в органах цветковых растений, мхах, лишайниках, как проявление защитной реакции на неблагоприятные условия среды 101
Работа № 29. Изменение цвета флавоноидных пигментов различных цветковых растений под влиянием рН среды, солей тяжелых металлов 104
Работа № 30. Определение зольности листьев" хвои, почек и коры древесных растений, как индикационного признака загрязнения воздушной среды тяжелыми металлами ПО
Работа № 31. Накопление серы в листьях и коре древесных растений в разных условиях загрязнения среды сернистым газом 112
Работа № 32. Изменение феноритмов у растений -интегральный индикационный показатель. Проведение фенологических наблюдений. Построение феноспектров и их анализ 115
Работа № 33. Определение влажности листьев и их тургорного состояния как индикационных признаков в условиях уличных посадок городских экосистем 122
Работа № 34. Определение площади листьев у древесных растений в загрязненной и чистой зонах 123
Работа № 35. Обследование состояния придорожных посадок древесных растений на центральных улицах города (I), в защитных зонах предприятий, работающих на органическом топливе (II) 126
Работа № 36. Определение поражения и омертвления тканей листа при антропогенном загрязнении воздушной среды: А) по проценту пораженной ткани, Б) по диагностике живых и мертвых тканей 129
Работа № 37. Определение загрязнения окружающей среды пылью по ее накоплению на листовых пластинках растений. Построение карты загрязнения территории пылью. Оценка токсичности пыли 131
Работа № 38. Определение состояния окружающей среды в прошлые годы по радиальному приросту древесных растений 133
Работа № 39. Определение состояния окружающей среды по комплексу признаков у хвойных 135
Работа № 40. Оценка состояния окружающей среды по наличию, обилию и разнообразию видов лишайников (лихеноиндикация) 138
Работа № 41. Биомониторинг атмосферного загрязнения по реакции пыльцы различных растений-индикаторов 142
Работа № 42. Определение плодородия почвы по ее цвету и продуктивности растений 144
Работа № 43. Определение засоленности почв городских улиц по сухому остатку почвенной вытяжки 147
Работа № 44. Качественное определение легко-и среднерастворимых форм химических элементов в почвах городских улиц 149
Работа № 45. Определение токсичности сернистого газа, почв, воды, пестицидов методом высечек листьев (но разрушению хлорофилла) 151
Работа № 46. Бйотестирование летучих токсических веществ, воды, вытяжки из почвы, пестицидов по прорастанию семян 155
Работа № 47. Биотестирование растворенных токсических веществ по росту отрезков колеоптилей пшеницы 157
Работа № 48. Биотестирование токсичности субстрактов но проросткам различных растений-индикаторов 160
Работа № 49. Определение кислотности и токсичности осадков, выпадающих в зонах загрязнения 163
Работа № 50. Методы биотестирования качества природных и сточных вод: а) с рачком дафния магна, б) с ряской и элодеей 165
ЧАСТЬ II. ХИМИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 173
Глава V. МОНИТОРИНГ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА 174
Работа № 51. Определение запыленности воздуха 177
Работа № 52. Определение диоксида серы 180
Работа № 53. Определение диоксида азота 182
Работа № 54. Определение аэрозоля серной кислоты и растворимых сульфатов 185
Работа № 55. Контроль выбросов загрязняющих веществ промышленными источниками. Определение скорости и объема воздуха или газа 187
Работа № 56. Определение запыленности вентиляционного воздуха, массы выброса и эффективности пылеулавливающей установки 192
Работа № 57. Контроль выбросов загрязняющих веществ автотранспортом 194
Работа № 58. Расчет условий рассеивания выбросов промышленных предприятий 198
Глава VI. МОНИТОРИНГ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ РАЗЛИЧНЫХ ПОМЕЩЕНИЙ 201
Работа № 59. Определение микроклимата помещений 203
Работа № 60. Определение фенола в воздухе помещений, отделанных полимерами 205
Работа № 61. Определение формальдегида в помещениях с полимерным покрытием 207
Работа № 62. Определение запыленности помещений 211
Работа № 63. Определение марганца в сварочном аэрозоле 212
Работа № 64. Определение угарного газа на рабочем месте 215
Работа № 65. Определение свинца в смывах со стен и оборудования 216
Работа № 66. Определение ртути в смывах со стен и оборудования 218
Глава VII. МОНИТОРИНГ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ 221
Работа № 67. Определение показателей, характеризующих органолептические свойства воды (температура, прозрачность, цвет, осадок, пленка, запах, вкус и привкусы) 223
Работа № 68 Определение активной реакции (рН) 227
Работа № 69. Определение сухого остатка 228
Работа № 70. Определение общей жесткости 230
Работа № 71. Определение хлоридов 232
Работа № 72. Определение железа (общего) фотометрическим способом 233
Работа № 73. Определение перманганатной окисляемости 237
Работа № 74. Определение ионов аммония 240
Работа № 75. Определение нитритного азота 242
Работа № 76. Определение нитратного азота 243
Работа № 77. Определение растворенного кислорода по Винклеру 245
Работа № 78. Определение поверхностно-активных веществ (ПАВ) 247
Глава VIII. МОНИТОРИНГ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА 250
Работа № 79. Определение содержания сероводорода в почве, загрязненной нефтепродуктами 253
Работа № 80. Определение меди. 255
Работа № 81. Определение азота нитратов 257
Приложение 259
Словарь используемых терминов 276
Литература 277

«Экологический практикум»

Лабораторный лист станции «Трофическая»

Трофический тип связей в сообществе основан на пищевых взаимоотношениях

1. Пищевая цепь- ряд передачи энергии по пищевой цепи от растения к последующим звеньям.

Цепи питания бывают : выедания - начинаются с растений, или их производных(плодов, соков, семян, листьев, коры, древесины, корней). Число звеньев-4.Стрелка ставится от жертвы к хищнику.

Пример: Иголка сосны - непарный шелкопряд - серая жаба-коршун

Разложения - цепи, начинающиеся с растительного опада, отмерших частей растений, экскрементов животных, трупов. Число звеньев:3-4.

Труп ежа-личинки мясной мухи - красноперка

2. Пищевые сети - всевозможные пищевые цепи данного биоценоза, с учетом, что каждый вид - многояден, и он служит пищей многим организмам

3. Составьте по 2 цепи питания: разложения и выедания для данной территории

Лабораторный лист станции «Фабрическая»

Фабрический тип связей основан на основе создания живыми организмами сооружений для улучшения жизнеобеспечения вида.

1 .Типы сооружений зависят : -от жизненной формы вида животного: роющие, ползающие, летающие, бегающие, прыгающие, порхающие

От места обитания: крона дерева, нора, дупло, открытое пространство, лесная подстилка;

От характера строительного материала

2. Назвать животных, обитающих на данной территории, указав тип жилища (гнездо, нора, дупло, муравейник), материал послуживший для постройки жилища, местообитание животного(лесная подстилка, листва, крона дерева, среди густого подлеска)

Лабораторный лист станции « Топическая»

1.Топический тип связи – место обитания животного в биоценозе(сообществе)- , ярус, занимаемый данным животным

Форический тип связи - преобразование организмом места обитания в процессе жизнедеятельности (ограничение роста растений, регуляция размещения насекомых, активирование всходов - копытень, фиалки, земляника – муравьями, перенос семян и плодов, расселение насекомых, грибов, уничтожение насекомых-вредителей, больных животных, рыхление почвы, регуляция водостока и увлажненности почвы, утилизация отмершего)

2. Раскрыть значимость видов растений и животных, обитающих на данной территории в природе и для человека. Указать степень преобразования окружающей среды данными видами, ярус, занимаемый данным животным.

Лабораторный лист станции «Литомониторинг»

Литомонитоинг - отслеживание состояния почвенного покрова

1. Механический состав почвы: глинистая - состоит из мелких частиц, легко склеиваемых между собой, плохо пропускают воду, воздух, долго удерживают влагу, не накапливает гумус; легкий суглинок -содержит крупные частицы песка, легко пропускает воду, воздух, плохо удерживает влагу, слабо накапливает гумус; средний суглинок - содержит мелкие частицы песка, способен накапливать гумус(перегнившие части), хорошо удерживает и пропускает воду и воздух; песчаная - состоит из крупных частиц песка, хорошо пропускает воду, воздух, плохо удерживает воду, не накапливает гумус; супесчаная- содержит мелкие частицы песка, хорошо пропускает воду, воздух, слабо удерживает влагу, слабо накапливает гумус.

2.Определить состав почвы: скатайте шар из пробы почвы, раскатайте из него жгут (если не удается - почва песчаная , если жгут рассыпается - супесчаная ), согните жгут в кольцо (если не удается - суглинистая , если кольцо образовалось - глинистая )

3. На листе белой бумаги проведите пробу «Жирности мазка»- размажьте пятно грязевой массой из образца почвы. Жирность мазка показывает содержание гумуса - чем интенсивнее мазок- тем богаче почва перегноем.

4.Определите степень плодородия почвы биоиндикационным методом: а) высокие, ярко зеленые листья растений, богатый видовой состав, густота покрова почвы – указывают на высокое содержание питательных веществ в почве.

5. На плодородных почвах произрастают: крапива, иван-чай, сныть, чистотел, кислица, валериана, чина луговая. На низкоплодородных почвах произрастают: мхи, наземные лишайники, кошачья лапка, белоус, ситник нитевидный.

Безразличны к плодородию : лютик едкий, пастушья сумка, мятлик луговой, черноголовка, ежа сборная.

Лабораторный лист станции « Гидрология»

Гидрология- наука о водной оболочке планеты.

1.Определите температуру воды: опустив термометр в водоем на 2-3 минуты

2.а)Определить запах воды,учитывая, что запахи бывают: Ароматический(цветочный), болотный(илистый, тенистый), гнилостный (сточной воды), древесный(мокрой щепы), землистый (прелый, свежевспаханной земли, глины), плесневый(застойный, затхлый), рыбный, сероводородный(тухлых яиц), травянистый(скошенной травы, сена), неопределенный.

Б)Интенсивность запаха-0-никакой, 1-очнь слабый, 2-слабый, 3-заметный, 4-отчетливый, 5-очень сильный

3. Определите цвет воды-напротив прозрачной, бесцветной емкости поставьте белый лист бумаги, укажите цвет воды

4.Определите прозрачность водоема, для этого опустите диск, закрепленный на стержне в водоем.

Биоиндикация водоемов по водорослям (альгоиндикация)

1. В водоеме водоросли поселяются в трех зонах : 1) толща воды(планктон), здесь поселяются одноклеточные организмы: хламидомонады, кишечницы, хлореллы;

2)на дне водоема (бентос) поселяются нитчатые водоросли спирогиры, кладофоры(остающиеся виде «тряпок»

3)на поверхности погруженных в воду предметов (перифитон)-хлопья и оборванные нити, поднятые со дна.

2. Рассмотрите водоем в трех зонах, выделив одноклеточных, хорошо видимых в сосуде воды на свету, нитчатых многоклеточных водорослей прикрепленных ко дну .

3. Оценка загрязненности воды производится исходя из количественного состава водорослей и их обилия по 5-бальной шкале .

В олигосапробной зоне водоросли редко встречаются, но разнообразны, в бета мезосапробной зоне - естественного загрязнения индикатором биологической чистоты является кладофора. Альфа олигосапробная зона имеет очаги загрязнения в водоемах, например - места сброса городской канализации, здесь в изобилии представлены одноклеточные водоросли, хорошо различимые при наличии теневых образований, легко заметны в прозрачной емкости. В застойных местах встречаются скопления хлореллы, представленной «цветущими шапками зеленой ваты». Полисапробная зона представляет массовое зарастание водоема водорослями.

Лабораторный лист станции « Гидромониторинг»

Гидромониторинг - система отслеживания состояния воды в водоеме.

Биоиндикаторы - организмы, обитающие в данной среде при необходимых, специфичных условиях существования.

1. Определить класс качества воды по наличию биоиндикаторов чистоты водоема по индексу Майера

Индекс Майера

Обитатели чистых вод

Организмы средней степени чувствительности

Обитатели загрязненных водоёмов

Нимфы веснянок

Бокоплав

Личинки комаров-звонцов

Нимфы поденок

Речной рак

Пиявки

Личинки ручейников

Личинки стрекоз

Водяной ослик

Личинки вислокрылок

Личинки комаров-долгоножек

Прудовики

Двустворчатые моллюски

Моллюски-катушки

Личинки мошки

Моллюски-живородки

Малощетинковые черви

Нужно отметить, какие из приведённых в таблице индикаторных групп обнаружены в пробах. Количество обнаруженных групп из первого раздела таблицы необходимо умножить на три, количество групп из второго раздела - на два, а из третьего - на один. Получившиеся цифры складывают. Значение суммы и характеризует степень загрязнённости водоёма. Если сумма более 22 - вода относится к первому классу качества. Значения суммы от 17 до 21 говорят о втором классе качества (как и в первом случае, водоём будет охарактеризован как олигосапробный). От 11 до 16 баллов - третий класс качества (бета-мезосапробная зона). Все значения меньше 11 характеризуют водоём как грязный (альфа-мезосапробный или же полисапробный).

Лабораторный лист станции « Атмосфера»

Атмосфера - оболочка Земли, отражает состояние воздуха.

1.Лишайники- самые чувствительные организмы к загрязнению среды.Они способны долгое время пребывать в сухом, обезвоженном состоянии. Лишайники бывают: накипные(самые устойчивые), кустистые, листоватые. Чем больше разновидностей и площадь покрытия лишайников, тем лучше состояние среды, полное отсутствие лишайников-воздушный бассейн сильно загрязнен.Мхи- занимают второе место по степени устойчивости к загрязнению. Наиболее устойчивыми являются мхи, покрывающие почвенный покров, поселяющиеся на крышах строений, заборов, стен сооружений. Самыми чувствительными к загрязнению являются кустистые мхи. Определить состояние воздушного бассейна с помощью мхово-лишайникового покрова. 2.Определить загрязнение воздуха по состоянию побегов сосны. Самыми чувствительными являются иголки сосны- в незагрязненных лесных экосистемах основная масса хвои здорова, лишь малая часть хвоинок имеет светло-зеленые пятна и некротические точки микроскопических размеров, равномерно рассеянные по всей поверхности. В загрязненной среде появляются повреждения и снижается продолжительность жизни хвои сосны.

Лабораторный лист станции « Антропогенная»

Антропогенное воздействие- воздействие в результате прямого и косвенного воздействия человека на окружающую среду.

1.Определить степень нарушения древостоя, жизненность растений, возраст деревьев.

2. Шкала визуальной оценки древостоя по внешним признакам

Баллы

Характеристика состояния

Здоровые деревья, без внешних признаков повреждения, величина прироста соответствует норме.

Ослабленные деревья. Крона слабо ажурная, отдельные ветви усохли. Листья и хвоя часто с желтым оттенком. У хвойных деревьях на стволе сильное смолотечение и отмирание коры на отдельных участках.

Сильно ослабленные деревья. Крона изрежена, со значительным усыханием ветвей, сухая вершина. Листья светло-зеленые, хвоя с бурым оттенком и держится 1-2 года. Листья мелкие, но бывают и увеличенные. Прирост уменьшен или отсутствует. Смолотечение сильное. Значительные участки коры отмерли.

Усыхающие деревья. Усыхание ветвей по всей кроне. Листья мелкие, недоразвитые, бледно-зеленые с желтым оттенком, отмечается ранний листопад. Хвоя повреждена на 60 % от общего количества. Прирост отсутствует. На стволах признаки заселения короедами, усачами, златками.

Сухие деревья. Крона сухая. Листьев нет, хвоя желтая или бурая, осыпается или осыпалась. Кора на стволах отслаивается или полностью опала. Стволы заселены ксилофагами (потребителями древесины).

2. На основе таблицы определите деградацию лесной экосистемы

Степень деградации лесных экосистем

3 . Оценку обилия травянистых растений производят большей частью глазомерно по шестибалльной шкале. Балл 6 – растения данного вида образуют фон, т.е. надземные части смыкаются; балл 5 – растения встречаются очень обильно; балл 4 – обильно; балл 3 – довольно обильно; балл 2 – в небольшом количестве (рассеяно); балл 1 – в очень малом количестве (единично). По довольно широко используемой шкале Друде обилие обозначается специальными терминами: Sociales (Soc), Copiosae (Cop 3 , Cop 2 , Cop 1 ), Sparsae (Sp), Solitariae (So), Unicum (Un), которые в основном соответствуют баллам приведенной выше шестибальной системы.

4. Определение жизненности растений

Жизненность видов охватывает реакции видов растений на среду обитания в растительном сообществе (фитоценозе). Для оценки жизненности применяется трехбалльная шкала.

I - жизненность хорошая (полная) - растение в фитоценозе нормально цветет и плодоносит (есть особи всех возрастных групп), взрослые особи достигают нормальных для данного вида размеров.

II - жизненность удовлетворительная (угнетено) - растение угнетено, что выражается в меньших размерах взрослых особей, семенное размножение при этом невозможно.

III - жизненность неудовлетворительная (сильно угнетено) - растение угнетено так сильно, что наблюдается резкое отклонение в морфологическом облике взрослых растений (ветвлении, форме листьев и т. д.); семенное размножение отсутствует (нет цветущих и плодоносящих побегов).

5. Определение возраста деревьев

1. Чтобы определить возраст дерева, его нужно измерить при помощи мерной ленты окружность ствола на высоте 1м над землей и разделить полученную величину на 2,5, полученное число будет соответствовать примерному возрасту дерева

Лабораторный лист станции « Рекреационная»

«Рекреация» - зона отдыха. «Рекреационное воздействие» - воздействие на природное окружение отдыхающими.

Экологическая оценка территории

Признаки

баллы

Признаки

баллы

Наличие мусора на территории

Отсутствие видового разнообразия травянистых растений

Наличие несанкционированных тропинок

Отсутствие цветовой гаммы

Ожоговые пятна от костров на газонах

Отсутствие ярусности среди древесных растений и цветочных культур (на клумбах)

Неравномерный травянистый покров на газонах

Деревья затеняют окна

Сухие ветви на деревьях и кустарниках

На территории есть мусорные свалки

Отсутствие планировки в произрастании культур

Наличие необрезанных сучьев на деревьях, необорудованных пней

Нет оградных барьеров

Наличие ям, рытвин

Наличие сорняков

Отсутствие птиц на территории

Почва на клумбах уплотнена

Наличие больных деревьев и кустарников(грибы-трутовики, чага, повреждение древесными вредителями- короедами, молью, тлей)

Отсутствие видового разнообразия древесных растений

Отсутствие муравьев, мало дождевых червей

18-20 баллов- экологическое состояние пришкольной территории неблагополучное

17-15- критическое состояние

9-5- удовлетворительное состояние

0-4- хорошее состояние

2. Дать оценку загрязнения прибрежной зоны.

Санитарная зона вдоль рек Санитарная зона озер:

Расстояние

От истока

Ширина водоохраной зоны

До10км

15м

До50км

100м

До100км

200м

До200км

300м

До500км

400м

Более 500км

500м

Площадь

водной

Поверхности

Ширина

Водоохраной

Зоны

До 2км 2

300м

Более2км 2

500м

Загрязненность прибрежных рекреационных территорий

Признаки антропогенного воздействия

Оценка в баллах

да

нет

1 .Бытовое загрязнение :

  • Наличие «плавуна» в русле и пойме реки, срубленных деревьев, наносов на дне
  • Свалки антропогенного характера в пределах санзоны
  • Наличие стихийных пляжей в пределах санитарной зоны
  • Наличие туристических стоянок в пределах санзоны
  • Наличие кострищ в пределах санзоны

2. Химическое загрязнение :

  • Наличие на склонах с/х полей выше по течению
  • Наличие стоков бытовых и промышленных вод
  • Наличие автодорог в пределах санитарной зоны

Радужные масляные пятна на поверхности воды

  • Азотные и фосфорные соли за счет смыва удобрений и органических остатков (бурное развитие водорослей)

3. Биологическое загрязнение:

  • Выпас КРС в пределах санитарной зоны
  • Расположение скотных дворов и летних ферм выше по течению и на склонах
  • Расположение населенных пунктов выше по течению и в долине реки
  • Наличие туалетов в пределах санитарной зоны
  • Наличие сине-зеленых водорослей
  • Наличие хлореллы (цветение воды)
  • Наличие ряски в водоеме
  • Отсутствие водомерок на поверхности

Итого

Степень загрязненности: Очень сильная – 17-19б; сильная – 12-16б; средняя – 6-11б; слабая – 1-5б.

Лабораторный лист станции «Гербологическая»

Гербология- наука о перерабоке мусора.

Нельзя сжигать полимерные материалы, придорожную листву, - выделяется токсичные газы, один из них - диоксин, обладающий высокой канцерогенностью(вызывает злокачественный рост клеток), обладает способностью накапливаться в организме.

1.Убрать замусоренный участок, с последующей утилизацией мусора, основанной на творчестве, научности, экологичности.

Источники информаций и иллюстраций:

1.Алексеев С.В., Груздева Н.В.Практикум по экологии.- М.: АО МДС,1996.-192c.

2.Ашихмина Т.Я.Школьный экологический мониторинг.- М.: Агар-Рандеву, 2000.

3.Боголюбов А.С. Методы экологического мониторинга/ Методич.пособие по полевой экологии.- М.: Экосистема, 2004.

4. Бобровская Е.В. Материалы эколого-краеведческой экспедиции «Мы познаем Алтай», г. Рубцовск

5.Зверев А.Т.Экология.-М.: Оникс 21 век-Дом педагогики, 2002.

6. Криксунов Е.А., Королев Ю.Б., Пасечник В.В.Экология.- М.: Дрофа, 1996.

7.Опарин Р.В. как организовать экологические исследования.-Горно-Алтайск, 2002.

10. http://www.asu.ru/ ds/redbook

11.http://www.asu.ru/research/garden