Nataliya Lavrentyeva 08 января 2008 23:26:25

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ УСЛОВИЙ ОБИТАНИЯ НА МОРФОМЕТРИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЛИСТЬЕВ ДУБА ЧЕРЕШЧАТОГО И СТЕПЕНЬ ИХ ПОВРЕЖДЕНИЯ НАСЕКОМЫМИ-ФИТОФАГАМИ

Автор: Говорухин Даниил, ученик 9 класса МОУ лицей №1 им. Героя Советского Союза Котова Б.А. г. Усмани Липецкой области.
Руководитель: Денисова Анна Александровна, учитель биологии и экологии МОУ лицей №1 им. Героя Советского Союза Котова Б.А. г. Усмани.

По-прежнему в центре внимания научных учреждений и общественных организаций остается экологическая обстановка на тех территориях, где проживает как городское, так и сельское население. Этот вопрос особенно актуален для жителей г. Липецка, который до последнего времени стоял седьмым среди самых «грязных», т.е. экологически неблагополучных городов Российской Федерации.
Однако, в последние годы ситуация начала медленно улучшаться. Областная администрация предприняла значительные меры по совершенствованию системы мониторинга г.Липецка: закуплен современный пост для наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха (ул. Титова), позволяющий отбирать пробы в полуавтоматическом режиме в ночное время, выделено здание для химической лаборатории и самого Гидрометцентра. Немалый вклад в развитие системы мониторинга города Липецка собирается вносить и одно из крупнейших предприятий - ОАО НЛМК.
Но эти меры еще не могут кардинально улучшить экологическую обстановку в городе за один год. Отрицательное воздействие на внешнюю среду в пределах городской черты продолжалось не одно десятилетие. При этом следует учитывать, что некоторые загрязняющие вещества имеют тенденцию накопления в живых организмах. Здесь следует обратить особое внимание на многолетние растительные организмы, которые не могут покинуть неблагоприятную, излишне загрязненную территорию, поэтому вынуждены накапливать вредные вещества в своих тканях, что не может не повлиять на изменение некоторых внешних показателей.
Учитывая это нами было решено произвести изучение влияния среды обитания на отдельно взятое дерево дуба черешчатого, произрастающего на территории города Липецка. Для того, чтобы правильно оценить это влияние, также было изучено и обследовано другое дерево этого же вида, но из экологически более чем благополучного района. В данном проекте было важно отметить не только степень влияния условий обитания на изучаемое дерево, но и оценить действие этих условий на человека.
Так как главным изучаемым объектом данной работы был выбран вид дерева, которое является одним из наиболее известных и хорошо изученных членов растительного сообщества, то получить достаточно полную информацию о его биологических особенностях, распространении и практическом применении не составило особого труда.
Провести правильное ботаническое описание и получить дополнительные интересные сведения о роли дуба в истории и культуре человечества мы смогли, ознакомившись с книгой В.В. Травниковой «Биологические экскурсии». Уточнить ареал распространения дуба и выявить видовые особенности дуба черешчатого помогло знакомство с «Иллюстрированной энциклопедией растений» Ф.А. Новака. Правильно ценить степень повреждения листьев дуба насекомыми-филофагами нам помогла монография В.Н.Щеголева «Энтомология», в которой приводится подробный перечень вредителей, повреждающих разные вегетативные органы дуба. При определении видовой принадлежности насекомых, обнаруженных на листьях обследованных деревьев, был использован «Словарь-справочник энтомолога» того же автора. Для того, чтобы понять некоторые особенности микроэволюционных изменений в двух популяциях дуба, произрастающих в прямо противоположных условиях, мы использовали материал из книги В.Гранта «Эволюционный процесс».
Материалом для проведения данной работы явились две выборки листьев, в количестве 50 листьев в каждой выборке, взятых с двух деревьев дуба черешчатого. Главным условием было то, что один дуб произрастает в условиях крайне для него неблагоприятных - городских, а другой - в условиях близких к идеальным - в сельской местности.
В связи с этим место для сбора материала было выбрано следующим образом. Первая выборка листьев была взята с дуба, который произрастает на обочине кольца тракторного завода, а другая выборка - с дуба, произрастающего в сельской лесополосе, удаленной как от города, так и от ближайшего села, а также отделенного от автомобильной дороги двумя полями. Далее из собранных листьев был сделан гербарий, чтобы в дальнейшем можно было проводить запланированную работу с этим материалом. Уже просушенные листья измерялись с помощью обычной ученической линейки по следующему принципу: от основания черешка до вершины листовой пластинки. Таким образом, были промерены все листья и данные об их длине были сведены в общую таблицу с помощью компьютерной программы Exel. Эта же программа помогла быстро получить данные о суммарной длине всех листьев из каждой выборки и представить полученных результат в графическом виде.
Результаты всех измерений листьев были суммированы и получены следующие результаты: суммарное значение длины листовой пластинки дуба черешчатого (г. Липецк) - 832,3 см, а суммарное значение длины листовой пластинки дуба черешчатого (село) - 531,3 см. Это, по всей видимости, связано с тем, что дуб как динамически саморегулирующаяся биосистема приспосабливается к тем условиям, в которых он вынужден существовать. Так, к действию целого комплекса негативных факторов в городской черте он приспосабливается за счет увеличения листовой пластинки. Так как через запыленную атмосферу снижается возможность проникновения максмальной порции солнечной энергии, увеличивается размер листовой пластинки.
Были выявлены следующие насекомые - вредители дуба: майский хрущ, дубовая листовертка, древесница въедливая, дубовый долгоносик, плоский дубовый дровосек. В каждой выборке были отобраны листья со следами погрызов насекомых-фитофагов. Затем было подсчитано для каждой выборки общее число поврежденных листьев. Используя этот показатель провели сравнение городского (повреждено 39 листьев) и загородного (поврежден 21 лист) дубов. Число поврежденных листьев у дуба, произрастающего в г. Липецке оказалось выше почти в 2 раза. Вероятно, это связано с тем, что деревья, ослабленные действием загрязняющих факторов становятся более уязвимыми для нападения листогрызущих насекомых.

ВЫВОДЫ
1. Выяснить результат влияния на растительный организм различных условий обитания можно, используя получение морфометрических данных.
2. В качестве морфометрических данных можно использовать результаты измерения длины листовой пластинки.
3. Для получения достоверных результатов необходимо параллельно исследовать эталонный экземпляр, который произрастает в экологически комфортных условиях.
4. Суммарная величина длины листовых пластинок городского дуба оказалась значительно больше, чем у деревенского.
5. В неблагоприятных городских условиях дуб увеличивает размер листьев, чтобы обеспечить себя запасом органических веществ несмотря на более низкую интенсивность фотосинтеза в городе.
6. Два дерева одного вида, обитающие в прямо противоположных условиях, подвергаются нападению насекомых-вредителей с разной интенсивностью.
7. В городских условиях Липецка, действующий на растительные организмы комплекс негативных абиотических факторов, снижает устойчивость деревьев к насекомым, как элементам биотического фактора.
7. В деревенских условиях доля поврежденных насекомыми листьев значительно ниже.

В дальнейшем мы планируем:
- продолжить изучение зависимости суммарной величины листьев деревьев от условий обитания;
- обследовать новые экземпляры дуба черешчатого в новых районах;
- провести аналогичные исследования с другими деревьями.