Полиморфизм листьев клевера ползучего

1.

Муниципальное Автономное Образовательное Учреждение “Гимназия
№ 5”
Полиморфизм листьев клевера
ползучего (Trifolium repens L.) как
биотест-система оценки качества
городской среды
Бушева Варвара Станиславовна
Гребнякова Дарья Александровна
10 класс МАОУ «Гимназия №5»
г. Чебоксары, Чувашская Республика
Научный руководитель:
Воронкова Марина Михайловна
учитель биологии
МАОУ «Гимназия №5»
г.Чебоксары, Чувашская Республика

2.

Авторы работы:
Бушева Варвара Станиславовна
[email protected]
89871264620
Гребякова Дарья Александровна
[email protected]
89053462359

3.

Содержание:
I.
Введение:Актуальность и новизна
Объекты и предмет исследования
Цель
Задачи
Гипотеза
Экологические риски
Методы исследования
I.
Основная часть:
Экологическая характеристика окружающей среды г. Чебоксары
Источники загрязнения городских среды
Клевер ползучий (Trifolium repens L.) как тест-система
биологического тестирования качества окружающей среды
Место и время проведения работы
Методика работы
Анализ частоты встречаемости отдельных фенов клевера ползучего в различных районах г.
Чебоксары
Анализ биоиндикации состояния окружающей среды различных районов г. Чебоксары по ИСФ
клевера ползучего
I.
II.
Выводы
Список литературы

4.

Актуальность
В Повестке дня в области устойчивого развития
ООН до 2030 года в
11 цели отмечается необходимость в
«обеспечении открытости, безопасности, жизнестойкости и
экологической устойчивости городов и населенных пунктов».
Чебоксары – крупнейший промышленный центр Чувашии, поэтому
представляется актуальным проведение фитоиндикации среды
жилых районов г. Чебоксары с целью оценки их качества.
Новизна
работы
заключается
в первичном
исследовании
качества
среды
методом
фитоиндикации ранее не
проводимого
в
микрорайонах-новостройках
города Чебоксары.

5.

Объекты исследования:
Фенотипы клевера
ползучего (Trifolium
repens L.)
Предмет
исследования:
Степень загрязнения
почв в различных
районах г. Чебоксары.

6.

Цель:
Цель работы заключалась в оценке экологического
состояния микрорайонов г. Чебоксары методом
фенотипической индикации (фены Trifolium repens L.).

7.

Задачи :
1. Изучить и проанализировать доступную
информацию по данной проблеме;
2.
Дать
визуальную
оценку
объектам
исследования – фенотипам клевера ползучего
(Trifolium repens) в различных микрорайонах
города Чебоксары;
3. Выявить разнообразие фенов клевера
ползучего
(Trifolium
repens)
в
районах
г.Чебоксары
4. Определить наиболее часто встречаемый
фенотип в популяциях клевера ползучего
городской среды.
5. Оценить степень влияния антропогенной
нагрузки на загрязненность почв в различных
микрорайонах города по типам фенов клевера
ползучего (Trifolium repens).
6.
Разработать рекомендации к улучшению
экологического состояния микрорайонов г.
Чебоксары.

8.

Гипотеза:
Клевер
ползучий,
произрастающий
на
газонных площадках микрорайонов, испытывающих
в большей степени техногенное загрязнение, имеет
более высокий показатель индекса соотношения
фенов.
Экологические риски:
Нерациональное
расположение
промышленных объектов на территории города
Чебоксары, а также увеличение автотранспортной
нагрузки и их негативное влияние на организмы,
состояние
почв
и
здоровье
населения,
проживающих в районах техногенного загрязнения.

9.

Методы исследования
Теоретические
:
анализ
состояния
окружающей среды г.
Чебоксары
путем
сбора информации с
республиканских
сайтов и научных
статей;
классификация
микрорайонов
г.
Чебоксары по годам
постройки
Эмпирические:
сбор фактических данных
о состоянии почв, воздуха г.
Чебоксары; использование
методики Биоиндикации по
Ашихминой;
определение
фенотипов
Клевера
ползучего на территории
микрорайонов г. Чебоксары;
выявление наиболее часто
и
редко
встречаемых
фенотипов
Клевера
ползучего
Математические
:
подсчет
Индекса
соотношения фенов по
специальной формуле;
построение
диаграмм,
показывающих
результаты ИСФ в
различных
микрорайонах
г.
Чебоксары

10.

Использование результатов исследования в
снижении
экологических рисков
Полученные результаты могут
быть
использованы
Министерством
природных
ресурсов и экологии Чувашской
Республики при разработке и
реализации
мероприятий
государственной
программы
«Развитие потенциала природносырьевых
ресурсов
и
обеспечение
экологической
безопасности».

11.

Экологическая характеристика
окружающей среды г. Чебоксары

12.

Источники загрязнения городских среды
1) жилые дома,
коммунальные службы,
новостройки
2)
промышленные
комплексы

13.

3) транспортный комплекс

14.

Клевер ползучий (Trifolium repens L.) как тест-система
биологического тестирования качества окружающей
среды
Характерной экологической
особенностью
клевера
ползучего является хорошая
адаптация
к
большому
диапазону
абиотических
условий, в том числе и
экстремальных,
что
способствует его широкому
распространению
на
нарушенных территориях. Он
относительно устойчив к
механическим
повреждениям, прежде всего к
вытаптыванию.

15.

Наличие «седого» пятна на листьях – признак
доминантный (V), его отсутствие – рецессивный
(v).

16.

!
Чем больше вариантов «седого»
рисунка выявлено на определенной
территории, тем больше мутаций
произошло в гене, а значит можно
сделать
вывод
о
том,
что
хозяйственная деятельность человека
оказала заметное негативное влияние
на данную территорию.

17.

Место и время проведения работы
- в течение 2-х лет (август-сентябрь 2018 и 2019
гг) на газонных площадках 3-х жилых
микрорайонах (80-х гг постройки) и 4-х новых г.
Чебоксары,
различающихся
антропогенной
нагрузкой (7 пробных площадок), на контрольной
площадке на улице Розовой.
В качестве фенотипического биоиндикатора
использовали
широко распространённый
Trifolium repens (клевер ползучий).

18.

ООО «КЕРЕК», г. Чебоксары, Марпосадское
ОАО «Чебоксарский хлебозавод №1», г.
шоссе, 6 (НЮР)
Чебоксары, ул. Энтузиастов, 40 (ЮЗР)
ОАО «Чебоксарский завод строительных материалов», г.
Чебоксары, ул. Константина Иванова, 80а (СЗР)

19.

ЖК “Тракторостроителей поз. 4
и 4А (НЮР)
ЖК “Новый Город”

20.

ЖК “Университетский - 2”,
ул. Филиппа Лукина (СЗР)
Жилой комплекс “Зеленый
дворик” - Поселок Чапаевский,
Социалистическая (ЮЗР)
ул.

21.

Методика работы
1) 1600 растений клевера ползучего (по 200 растений на
каждой пробной площадке)
2) Использовали формулу Pi = 100*ni/N ИСФ=100*(n2+n3...)/N
для заполнения таблицы, где
Pi - частота i-фена;
ni - количество учтённых растений с i-м рисунком на листовой
пластинке
(n1 - число растений без “седого рисунка”);
N - общее количество учтённых растений.
3) При исследовании газонных площадок НЮР, ЮЗР и СЗР
и Новый Город в выбранных точках г. Чебоксары было
выявлено 7 различных типов фенов клевера ползучего (фен
1, 2, 3, 4, 6, 7 и 10) из 11 возможных вариантов.

22.

Варианты фенов листьев клевера ползучего (рисунок из
Ашихминой Т.Я. Экологический мониторинг.- М.: Академический
проект, 2005, с. 136-138)

23.

Частота встречаемости типов фенов
клевера ползучего в различных районах
г.Чебоксары

24.

Соотношение фенов клевера ползучего
около ООО «КЕРЕК» - Н1
Соотношение фенов клевера ползучего в ЖК
на Тракторостроителей поз.4 и 4А - Н2
ИСФ: 36,5%
ИСФ: 85%

25.

Фото 1: новоюжный район (Н2),
фенотип 1
Фото 2: новоюжный район (Н1),
фенотип 6

26.

Соотношение фенов клевера ползучего около
ОАО «Чебоксарского хлебозавода №1» - Ю1
Соотношение фенов клевера ползучего в ЖК
“Зеленый дворик” - Ю2
ИСФ: 59,5%
ИСФ: 58%

27.

Фото 3: юго-западный район (Ю1),
фенотип 1
Фото 4: юго-западный район
(Ю1), фенотип 2

28.

Соотношение фенов клевера ползучего около
ОАО «Чебоксарского завода строительных материалов»
- С1
Соотношение фенов клевера ползучего
в ЖК “Университетский - 2” - С2
ИСФ: 58,5%
ИСФ: 79,5%

29.

Фото 5: северо-западный район
(С1), фенотип 2
Фото 6: северо-западный район
(С1), фенотип 3
Фото 7: северо-западный
район (С2) , фенотип 3

30.

Соотношение фенов клевера ползучего в ЖК “Новый
город”
Соотношение фенов клевера
ползучего в Контрольной Варианте
на улице Розовой
23,25%
ИСФ: 85,5%

31.

Фото 9: ЖК “Новый город”,
фенотип 2

32.

33.

ВЫВОДЫ
1. Выявлено 7 фенов листьев клевера ползучего
из 11 возможных, описанных в методике.
2. Наиболее встречаемый фенотип - фен 2 и 3.
На почвах, испытывающих незначительную
антропогенную нагрузку, преобладает фен 1 (без
«седого» рисунка).
3.
Самый высокий ИСФ выявлен для ЖК
“Новый город”, - 85,5%.
4. Наименее загрязненными являются почвы
газонных площадок ЖК “Тракторостроителей
поз.4 и 4А”, где ИСФ - 36,5%.
5. Для северо-западного района (ул. К.Иванова)
ИСФ
составил
79,52%.
Новый
ЖК
“Университетский - 2” имеет ИСФ - 58,5%,
входящий в нормы.
6.
В юго-западном районе по ул. Энтузиастов
ИСФ - 58%, по ул. Социалистическая («Зеленый
дворик») - 59,5%.

34.

Список литературы и интернет-ресурсов
Ашихмина Т.Я. Экологический мониторинг. - М.: Академический проект, 2005, с.
136-138
Алякина Э.А., Андреева И.И., Антонова Т.Ю., Афанасьев Ю.Г., Гринев Д.Б.,
Изекеев В.В., Кураков В.Н., Мусабиров Г.Н., Спиридонов В.К., Терентьев С.В.,
Трофимова М.Н., Филиппова Г.Т., Хасанов И.М.Доклад об экологической
ситуации в Чувашской Республике – Чебоксары, 2016.- с.3-6
Биоиндикации загрязнения наземных экосистем / Под. Ред Р. Шуберта.- М.: Мир,
1988.
Биоиндикация и биологический биомониторинг. https://studopedia.ru
Государственный доклад «Об экологической ситуации в Чувашской Республике в
2017 году». – Чебоксары, 2017. - с.21-23
Денисова Л.Н. Пространственная и возрастная структура популяций Trifolium
repens (Fabaceae) в различных местообитаниях //Ботанический журнал. – 1995. –
№4.

35.

Камчатова И.Е. Внутрипопуляционный генетический полиморфизм у клеверов (Trifolium) //
Фенетика природныхпопуляций : материалы IV Всесоюз. совещ. (Борок, ноябрь 1990 г.). – М.,
1990.
Корчагина К. В. Оценка загрязнения городских почв тяжелыми металлами с учетом
профильного распределения их объемных концентраций. - Москва, 2014.- с.23
Кубрина Р.А., Лысенко И.О., Толоконников В.П. Использование различных методов
биоиндикации для анализа городской среды (на примере г. Ставрополя) - Ставропольский
государственный аграрный университет - 2009
Куприянова М. Ю., Семенова И. И. Оценка городской среды методами фитоиндикации (на
примере г. Чебоксары) // Вестник ЧГПУ им. И. Я. Яковлева. ─ 2014. ─ № 4 (84). ─ c. 74─78.
Савчук А. Загрязнение почвы: причины, оценка и последствия. 15.01.15 https://www.syl.ru
Соколова Г.Г., Камалдинова Г. Т. Мофогенетический полиморфизм листьев клевера ползучего.
- //Известия Алтайского государственного университета. – 2010. - № 2. – с.48-51.
Федеральная экологическая информация по Чувашской Республике - Чувашии 2017 г. -
http://16.rpn.gov.ru/node/638

36.

Авторы работы:
Бушева Варвара Станиславовна
Гребякова Дарья Александровна
[email protected]
[email protected]
89871264620
89053462359

37.

Спасибо за внимание!