Определение чистоты воздуха по особенностям березы повислой (Betula pendula Roth)
Определение чистоты воздуха по особенностям березы повислой (Betula pendula Roth)
Ход работы
Цель занятия: освоить методику определения чистоты воздуха особенностям березы повислой.
Оборудование: тетрадь, ручка, калькулятор, линейка, циркуль-измеритель, транспортир.
В средней полосе России встречается береза бородавчатая, или повислая (Betula pendula Roth.), а также - берёза белая, или пушистая (Betula alba L.). Эти два вида различаются по следующим признакам:
Береза повислая, или бородавчатая (Betula pendula Roth.) - стебли молодых побегов покрыты бородавочками. Листья голые, в основании клиновидные. Ветви обычно повисающие. Образует лесные массивы. Как примесь встречается во всех типах леса.
Берёза пушистая (Betula pubescens Ehrh.) - стебли молодых побегов без бородавочек, опушенные.
Листья снизу опушенные, в основании округло-усечённые или сердцевидные. Предпочитает болота, сырые леса, места с избыточным увлажнением.
Сбор материала необходимо начинать после завершения интенсивного роста листьев, что примерно соответствует концу мая началу июня и до их опадания осенью.
Выборку необходимо производить с растений, находящихся в сходных экологических условиях по уровню освещенности, влажности и т.д. Для анализа необходимо использовать только средневозрастные растения, исключая молодые экземпляры и старые.
Выборку листьев необходимо производить с 10 близко растущих деревьев по 10 листьев с каждого, всего 100 листьев с одной точки (лучше отбирать несколько больше, на случай попадания поврежденных листьев).
Листья необходимо срывать из нижней части кроны, на уровне поднятой руки, с максимального количества доступных веток (стараясь задействовать ветки разных направлений, условно - на север, юг, запад, восток).

Рисунок 1. Типы побегов берёзы
У березы используют листья только с укороченных побегов (рисунок 1).
Листья необходимо брать примерно одного, среднего для данного вида размера. Повреждённые листья могут быть использованы в исследовании, если не затронуты участки, с которых будут сниматься значения промеров. Листья с одного дерева необходимо связать ниткой по черешкам.
Каждую выборку необходимо снабдить этикеткой на которой указывают дату, место сбора (делая максимально подробную привязку на местности) и кто произвёл сбор. Листья и этикетку помещают в полиэтиленовый пакет. Если собранный материал не может быть обработан сразу, то его необходимо поместить на нижнюю полку в холодильнике (максимальный срок хранения - одна неделя).
Если измерения производят несколько человек (одна выборка вся обрабатывается одним человеком), то необходимо проследить, чтобы линейки и транспортиры были одинаковыми.
С одного листа снимаем показатели по 5-ти параметрам с левой и правой стороны листа (рисунок 2):
- -ширина половинки листа. Для измерения лист складывают поперек пополам, прикладывая макушку листа к основанию, потом разгибают и по образовавшейся складке производят измерения;
- - длина второй жилки второго порядка от основания листа;
- - расстояние между основаниями первой и второй жилок второго порядка;
- - расстояние между концами этих жилок;
- - угол между главной жилкой и второй от основания жилкой второго порядка.

Рисунок 2. Параметры листа
Первые четыре параметра снимаем циркулем-измерителем, угол между жилками измеряем транспортиром (рисунок 3). Удобно использовать прозрачные пластмассовые транспортиры.
При измерении угла транспортир (поз. 1 рис. 3) располагаем так, чтобы центр основания окошка транспортира (поз.2 рис. 3) находился на месте ответвления второй жилки второго порядка (поз.4 рис. 3).
Так как жилки не прямолинейны, а извилисты, то угол измеряем следующим образом: участок центральной жилки (поз. 3 рис. 3), находящийся и пределах окошка транспортира (поз. 2 рис. 3) совмещают с центральным лучом транспортира, который соответствует 90 °, а участок жилки второго порядка (поз. 4 рис. 3) продлевают до градусных значений транспортира (поз. 5 рис. 8), используя линейку.

Рисунок. 3. Измерение угла между жилками
Данные измерений заносим в таблицу 1. При занесении данных в компьютер для хранения и математической обработки, можно использовать программу Microsoft Excel.
Таблица 1 - Значения измерений
№ |
1 признак |
2 признак |
3 признак |
4 признак |
5 признак |
|||||
листа |
л |
п |
л |
п |
л |
п |
л |
п |
л |
п |
1 |
21 |
20 |
31 |
29 |
4 |
5 |
9 |
9 |
43 |
45 |
2 |
20 |
20 |
32 |
30 |
5 |
5 |
8 |
7 |
40 |
44. |
3 |
19 |
21 |
30 |
30 |
5 |
4 |
8 |
9 |
39 |
41 |
4 |
17 |
18 |
27 |
29 |
3 |
5 |
9 |
8 |
46 |
42 |
5 |
23 |
20 |
28 |
31 |
5 |
4 |
7 |
7 |
44 |
41 |
6 |
21 |
21 |
30 |
27 |
4 |
3 |
8 |
9 |
39 |
40 |
7 |
19 |
19 |
26 |
29 |
4 |
4 |
10 |
9 |
38 |
42 |
8 |
20 |
21 |
29 |
29 |
5 |
4 |
8 |
8 |
41 |
45 |
9 |
22 |
18 |
28 |
31 |
5 |
3 |
7 |
9 |
40 |
42 |
10 |
24 |
21 |
31 |
30 |
3 |
5 |
9 |
10 |
42 |
46 |
Величину асимметричности оценивают с помощью интегрального показателя - величины среднего относительного различия на признак (средняя арифметическая отношения разности к сумме промеров листа слева и справа, отнесенная к числу признаков). Для проведения вычислений используем вспомогательную таблицу 2.
Например, если значение одного промера X, то значение промера с левой и с правой стороны будем обозначать как Хл и Хп соответственно. Измеряя параметры листа по 5-тигпризнакам (слева и справа), получаем 10 значений X. В первом действии рассчитываем относительное различие между значениями признака слева и справа для каждого признака Yn, мм по следующей формуле

где Хл - значение промера с левой стороны листа, мм;
Хп - значение промера с правой стороны листа, мм.
Например, в нашем примере у листа №1 по первому признаку Хл= 21 мм, а Хп = 20 мм. Следовательно, значение Y1 составит

Найденное значение Y1, вписываем во вспомогательную таблицу. Подобные вычисления необходимо произвести по каждому признаку. В результате получаем 5-ть значений Y для одного листа. Такие же вычисления необходимо произвести для каждого листа в отдельности, записывая результаты в таблицу 2.
экологический береза асимметрия воздух
Таблица 2 - Вспомогательная таблица для вычислений
№ листа |
1 признак (Y1) |
2 признак (Y2) |
3 признак (Y3) |
4 признак (Y4) |
5 признак (Y5) |
Среднее относительное различие на признак (Zn) |
1 |
||||||
2 |
||||||
3 |
||||||
4 |
||||||
5 |
||||||
6 |
||||||
7 |
||||||
8 |
||||||
9 |
||||||
10 |
Во втором действии рассчитываем значение среднего относительного различия между сторонами на признак для каждого листа Zn, мм по следующей формуле

где N - число признаков (в данном случае N = 5).
Например, для листа № 1 Y1 = 0,024 мм; Y2 = 0,033 мм; Y3 = 0,111 мм; Y4 = 0 мм; Y5 =0,02 мм.
Следовательно, значение Z1, мм составит

Подобные вычисления необходимо произвести для каждого листа. Найденные значения занести в таблицу 2.
В третьем действии вычисляем среднее относительное различие на признак для выборки X, мм по следующей формуле

где n- число значений Z, т.е. число листьев (n = 50 листьев).
Таким образом, для вычисления среднего относительного различия на признак для выборки необходимо все значения Z сложить и разделить на число этих значений, т.е. на 50.

Данный показатель (среднее относительное различие на признак для выборки) характеризует степень асимметричности организма. Для данного показателя разработана пятибалльная шкала отклонения от нормы, в которой 1-н балл - условная норма, а 5-ть баллов - критическое состояние (таблица 3).
Таблица 3 - Балльные значения показателя асимметричности
Балл |
Значение показателя асимметричности |
1 Балл |
до 0,055 |
2 Балл |
0,055-0,060 |
3 Балл |
0,060-0,065 |
4 Балл |
0,065-0,070 |
5 Балл |
более 0,07 |