Методические рекомендации по проведению учебного экологического мониторинга учащимися в рамках программы дополнительного экологического образования во внеурочное время (Государственный контракт от «27» июня 2013 г. №0605-16/13)
Скачать 1.19 Mb.
|
Индикация почвы по биологическим объектам. Оценка почв методом химического анализа. Цель - сформировать представление о почве как о среде обитания живых организмов, о методах исследования почвы. Задачи:
Данный урок может быть организован в виде практической работы, которая проводится в классе. Оборудование и материалы.
Кресс-салат как тест-объект для оценки загрязнения почвы и воздуха. Кресс-салат – однолетнее овощное растение, обладающее повышенной чувствительностью к загрязнению почвы тяжелыми металлами, а также к загрязнению воздуха газообразными выбросами автотранспорта. Этот биоиндикатор отличается быстрым прорастанием семян и почти стопроцентной всхожестью, которая заметно уменьшается в присутствии загрязнителей. Кроме того, побеги и корни этого растения под действием загрязнителей подвергаются заметным морфологическим изменениям (задержка роста и искривление побегов, уменьшение длины и массы корней, а также числа и массы семян). Кресс-салат как биоиндикатор удобен еще и тем, что действие стрессоров можно изучать одновременно на большом числе растений при небольшой площади рабочего места (чашка Петри, кювета, поддон и т. п.). Привлекательны также и весьма короткие сроки эксперимента. Семена кресс-салата прорастают уже на третий - четвертый день, и на большинство вопросов эксперимента можно получить ответ в течение 10–15 суток. Методика работы. Прежде чем ставить эксперимент по биоиндикации загрязнений с помощью кресс-салата, партия семян, предназначенных для опытов, проверяется на всхожесть. Для этого семена кресс-салата проращивают в чашках Петри, в которые насыпают промытый речной песок слоем в 1 см. Сверху его накрывают фильтровальной бумагой и на нее раскладывают определенное количество семян. Перед раскладкой семян песок и бумагу увлажняют до полного насыщения водой. Сверху семена закрывают фильтровальной бумагой и неплотно накрывают стеклом. Проращивание ведут в лаборатории при температуре 20–25°С. Нормой считается прорастание 90–95% семян в течение 3–4 суток. Процент проросших семян от числа посеянных называется всхожестью. После определения всхожести семян приступают к проведению эксперимента, закладывая один или несколько опытов в следующей последовательности.
2. Субстраты во всех чашках увлажняют одним и тем же количеством отстоянной водопроводной воды до появления признаков насыщения. 3. В каждую чашку на поверхность субстрата укладывают по 50 семян кресс-салата. Расстояние между соседними семенами должно быть по возможности одинаковым. 4. Покрывают семена теми же субстратами, насыпая их почти до краев чашек и аккуратно разравнивая поверхность. 5. Увлажняют верхние слои субстратов до влажности нижних. 6. В течение 10–15 дней наблюдают за прорастанием семян, поддерживая влажность субстратов примерно на одном уровне. Результаты наблюдений записывают в таблицу (табл. 20). Таблица 20. Скорость прорастания семян кресс-салата.
В зависимости от результатов опыта субстратам присваивают один из четырех уровней загрязнения. 1. Загрязнение отсутствует Всхожесть семян достигает 90–100%, всходы дружные, проростки крепкие, ровные. Эти признаки характерны для контроля, с которым следует сравнивать опытные образцы. 2. Слабое загрязнение Всхожесть 60–90%. Проростки почти нормальной длины, крепкие, ровные. 3. Среднее загрязнение Всхожесть 20–60%. Проростки по сравнению с контролем короче и тоньше. Некоторые проростки имеют уродства. 4. Сильное загрязнение Всхожесть семян очень слабая (менее 20%). Проростки мелкие и уродливые. При проведении опытов с кресс-салатом следует учитывать, что большое влияние на всхожесть семян и качество проростков оказывают водно-воздушный режим и плодородие субстрата. В гумусированной, хорошо аэрированной почве (чернозём, верхний горизонт серой лесной почвы) всхожесть и качество проростков всегда лучше, чем в тяжелой глинистой почве, которая из-за малой проницаемости для воды и воздуха имеет плохой водно-воздушный режим. Поэтому в качестве субстрата для контроля следует брать почву того же типа, что и для опытов. Кроме загрязнения почвы, на кресс-салат оказывает влияние состояние воздушной среды. Газообразные выбросы автомобилей вызывают морфологические отклонения от нормы у проростков кресс-салата, в частности отчетливо уменьшают их длину. Кресс-салат можно выращивать на незастекленных балконах многоэтажных домов, расположенных вдоль автодорог. Газообразные выбросы автотранспорта имеют плотность более высокую, чем воздух, и скапливаются в приземном слое до высоты 2-х метров. Одновременное выращивание кресс-салата на балконах нижних и верхних этажей летом, в период теплой и безветренной погоды, обычно показывает заметные различия в качестве проростков. Определение рН почвы при помощи растений-индикаторов Для этого проводят оценку видового разнообразия растений, произрастающих на исследуемом участке при помощи определителей. Далее по таблице (приложение 2) определяют экологическую группу растений и оценивают кислотность почвы. Можно сопоставить данные химического анализа рН с полученными значениями. Определение насыщенности почв азотом при помощи растений-индикаторов. Для этого проводят оценку видового разнообразия растений, произрастающих на исследуемом участке при помощи определителей. Далее по таблице (приложение 3) определяют экологическую группу растений и оценивают насыщенность почвы азотом. Оценка почв методами химического анализа. От химических свойств часто зависит распределение почвенной фауны и характер растительности. При полевых исследованиях в первую очередь определяются:
Приготовление водной вытяжки Водную почвенную вытяжку используют чаще всего для определения растворимых в воде соединений, а также для определения кислотности почвы. Для ее приготовления 20 г сухой просеянной почвы помещают в колбу на 100 мл, добавляют 50 мл дистиллированной воды, взбалтывают в течение 5-10 мин. и фильтруют. Определение рН почвы Кислотно-щелочная реакция почвы определяется при помощи лакмусовой или универсальной индикаторной бумаги. Для определения рН комки свежей выкопанной почвы зажимаются между полоской индикаторной бумаги. По изменению цвета индикатора определяется рН. Аналогично рекомендуется определить рН водной вытяжки почвы и сравнить эти значения. Определение карбонат-ионов. Небольшое количество почвы помещают в фарфоровую чашку и приливают пипеткой несколько капель 10%-ного раствора соляной кислоты. О наличии карбонат-ионов судят по выделяющимся пузырькам углекислого газа. По интенсивности выделения углекислого газа можно сделать вывод о содержании карбонатов в почве. Если наблюдается интенсивное выделение углекислого газа при действии 10%-ного раствора соляной кислоты, то такие почвы относят к группе карбонатных почв. Для карбонатных почв характерна щелочная реакция среды и значения рН более 7. Определение хлорид-ионов. К 5 мл фильтрата, помещенного в пробирку, прибавляют несколько капель 10%-ного раствора азотной кислоты и по каплям 0,1 молярный раствор нитрата серебра. Для приготовления 0,1 молярного раствора необходимо взять 1,8 г нитрата серебра и растворить в 0,5 л воды. Образующийся осадок в виде белых хлопьев указывает на присутствие хлоридов в количестве десятых долей процента и более. При содержании сотых и тысячных долей процента хлоридов осадок не выпадает, но раствор мутнеет. Определение сульфат-ионов. К 5 мл фильтрата, полученного из водной вытяжки, добавить несколько капель концентрированной соляной кислоты и 2-3 мл 20%-ного раствора хлорида бария. Если образующийся сульфат бария выпадает в виде белого мелкокристаллического осадка, это говорит о содержании сульфатов в несколько десятых и более процентов. Помутнение раствора указывает на содержание сульфатов в сотые доли процента. Слабое помутнение, заметное лишь на черном фоне, свидетельствует о незначительном содержании сульфатов - тысячные доли процента. Качественное определение катионов металлов, содержащихся в почве. Для определения железа (II) и железа (III) в две пробирки внести по 5 мл водной вытяжки. В первую пробирку прилить несколько капель раствора красной кровяной соли K3[Fe(CN)6], во вторую - несколько капель 10%-ного раствора роданида аммония NH4SCN или калия KSCN. Появившееся синее окрашивание в первой пробирке и красное во второй свидетельствует о наличии в почве соединений железа (II) и железа (III). Для определения наличия солей калия и натрия в пламя горелки вносят несколько капель водной вытяжки. О наличии соединений натрия и калия в почве судят по ярко-желтому (в случае солей натрия), либо по фиолетовому (для солей калия) окрашиванию пламени. Все полученные результаты заносят в таблицу (табл. 21). Таблица 21. Свойства почвы, выявленные в результате химического анализа.
Оценка состояния лесопарковых и парковых сообществ. Цель - ознакомить с основными методами оценки состояния парковых сообществ и рекреационной нагрузки на них, причинах ухудшения их состояния. Задачи:
Данный урок можно провести на пришкольном участке либо в ближайшем парке или сквере. Прежде чем оценить состояние лесопарковых и парковых сообществ, необходимо провести описание растительного сообщества на основании бланка (приложение 4.). Более подробная информация о методике описания помещена в главе 2 «Социально-экологические проекты на особо охраняемых природных территориях г. Москвы». Любая природная экосистема имеет предел допустимой рекреационной нагрузки, при превышении которого наступает необратимая деградация экосистемы. Интенсивность рекреационного воздействия зависит от вида отдыха и числа отдыхающих. Определение допустимой нагрузки устанавливается, главным образом, по степени устойчивости травяного покрова. При вытаптывании сначала исчезают лесные травы, мох уплотняется, почва начинает хуже пропускать воздух и влагу. Если на лесной поляне появились ромашка, мятлик, овсяница, тысячелистник, значит, почва уплотнилась в 3 – 4 раза по сравнению с нетронутым лесом. Когда же она уплотняется в 6 раз (это уплотнение грунтовой дороги), не выдерживают даже луговые травы. Они прижимаются к стволам деревьев, а на открытых местах их замещают самые жизнеспособные: подорожник, лапчатка гусиная, горец птичий. Из лесных сообществ наиболее ранимы сосняки лишайниковые, ельники. Более устойчивы березняки и осинники. Оценка густоты сети тропинок визуально-оценочным методом. Наблюдатель, находясь на тропинке, определяет визуально, сколько еще тропинок он видит со своего места. Если ни одной, кроме той, на которой он находится, значит, в этом месте густота сети оценивается как очень слабая (1 балл); если еще одну — густота сети слабая (2 балла); 2 – 3 дополнительные тропинки — густота сети средняя (3 балла); 4 – 5 тропинок — значительная густота тропиночной сети (4 балла); и, наконец, более 5 — очень высокая густота сети тропинок на данном участке лесопарка. Затем наблюдатель перемещается на определенное расстояние, например, на 100 метров, и повторяет цикл визуальной оценки густоты тропиночной сети. По итогам наблюдений составляется схема густоты тропинок на конкретном маршруте. Для контроля можно повторить цикл оценки с другим наблюдателем и (или) по смежному или поперечному маршруту. Полученные, подтвержденные или откорректированные оценки в баллах наносятся на схему лесопарка. Оценивается густота тропиночной сети изучаемых участков (пробных площадей) и заполняется таблица (табл. 22). Таблица 22. Густота тропиночной сети.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Похожие:
 | «Выполнение экологического мониторинга на Южно-Черноморском лицензионном участке в 2013-2014 г г.» | | Строительство поглощающей скважины ла-519 на Лунском нефтегазоконденсатном месторождении с платформы лун-а. Перечень мероприятий... |
| Дзо ОАО рао «еэс россии» системы экологического менеджмента и экологического аудита» и реализации экологической политики, как приоритетного... | | О предоставлении информации в государственный фонд данных государственного экологического мониторинга |
| Всероссийского детского экологического форума «Зелёная планета-2017» (далее – Форум) проводится в соответствии с планом областных... |  | Муниципальное бюджетное образовательное учреждение дополнительного образования детей |
| Дать студентам основные понятия о правовой базе в области охраны окружающей среды, привить им навыки выбора и использования приборов... | | Анализ международного законодательства в сфере оценки энергоэффективности, паспортизации и маркировки зданий. Оценка международных... |
| Это стремление необходимо поддерживать и развивать в каждом подростке, включая в процесс дополнительного образования такие формы... | | Методические рекомендации предназначены для использования в работе органами управления культуры и руководителями образовательных... |