Исследовательская работа «Исследование влияния голландской болезни на морфологию листьев вяза гладкого (Ulmus laevis pall.) в различных условиях загрязнения атмосферного воздуха»

Всем хорошо известно значение растений для человека. Особенно необходимы зелёные насаждения в крупных  городах, таких как Санкт-Петербург.

Во-первых, они задерживают пыль. Лучше всего задерживают пыль деревья с крупными, шершавыми листьями, например, вяз.

Во-вторых, растения поглощают из воздуха выхлопные газы. Вязы имеют высокую устойчивость к загрязнению воздуха. Растения снижают скорость ветра,  выделяют кислород и фитонциды, регулируют температуру и влажность воздуха, снижают уровень шума, снимают стресс.

В последние 10 лет на территории Санкт-Петербурга остро стоит проблема  усыхания вязовых насаждений. Причиной массовой гибели вязов является голландская болезнь, или графиоз. Эффективных мер лечения голландской болезни не существует. Погибает 100% деревьев, пораженных острой формой болезни. Единственной мерой по сохранению оставшихся здоровых деревьев является удаление больных деревьев.

Вяз — это вторая по встречаемости порода деревьев в нашем городе после липы, поэтому необходимость сохранения вязов в нашем городе очевидна.

Растения реагируют на загрязнение воздуха и поражение вредителями путем изменения площади листьев, количества и размеров устьиц. Преимущественно поражаются растения с пониженным иммунитетом (влияние загрязнения воздуха выхлопными газами и пылью, освещенности дерева).

Цель работы: изучить  морфологические адаптации листьев  вязов к поражению голландской болезнью и загрязнению воздуха выхлопными газами.

Задачи:

1. Составить план расположения очагов графиоза на территории микрорайона школы № 79.
2. Провести наблюдения за развитием голландской болезни вязов с июня по сентябрь.
3. Исследовать листья с поражённых и здоровых деревьев, находящихся в одинаковых условиях обитания.
4. Исследовать листья с поражённых и здоровых деревьев, находящихся в условиях с различной степенью загрязнения воздуха выхлопными газами.
5. Определить морфометрические параметры «больных» и «здоровых» деревьев: площадь листовой пластинки, количество устьиц на мм² нижнего эпидермиса листа, размер устьица.
6. Сравнить исследуемые параметры больных и здоровых деревьев.
7. Сделать вывод о влиянии голландской болезни на морфологию листьев вяза гладкого в условиях с различной степенью загрязнения воздуха.

Выводы:

1. Каждая посадка вязов на территории микрорайона школы № 79 является очагом графиоза, т.к. в ней есть хотя бы одно поражённое дерево.
2. Первые признаки голландской болезни появились в конце июня; к середине июля степень поражения кроны отдельных вязов достигла 90%; к середине августа наиболее поражённые деревья были уже без листьев.
3. Площадь листьев у поражённых графиозом вязов в 1,7 раза меньше, количество устьиц на нижнем эпидермисе возрастает в 1,6-1,7 раза, а их размер уменьшается в 1,3-1,4 раза, по сравнению со «здоровыми» деревьями, растущими в тех же условиях.
4. Загрязнение воздуха выхлопными газами приводит к увеличению количества устьиц на мм² нижнего эпидермиса листьев вязов в 1,3-1,4 раза на Светлановском пр., в 1,2-1,3 раза на Учительской ул. по сравнению  с внутриквартальным посадками.
5. Площадь листовой пластинки уменьшается с увеличением степени загрязнения воздуха: на Светлановском пр. в 1,4-2 раза, на Учительской ул. в 1,1-1,2 раза по сравнению с внутриквартальными посадками.
6. В условиях высокого загрязнения воздуха на Светлановском пр. наблюдается уменьшение размеров устьиц в 1,3 раза, на Учительской ул. в 1,1-1,3 раза по сравнению с внутриквартальными посадками.
7. Изменения исследуемых параметров у «здоровых» деревьев, находящихся в разных условиях загрязнения воздуха, менее значительны: количество устьиц на мм²  нижнего эпидермиса листа во внутриквартальных посадках  меньше, чем на Светлановском пр. и Учительской ул. на 18,9 и 11,7 шт соответственно; площадь листовой пластинки  больше  на 8,5 см² и 3,0 см² ; средние размеры устьиц больше  в 1,2 раза.
8. Поражение вязов голландской болезнью приводит к морфологическим адаптациям, направленным на поддержание нормального уровня обмена веществ: повышению интенсивности дыхания и снижению потерь воды в результате транспирации.
9. Поражённые графиозом вязы более остро реагируют на загрязнение воздуха выхлопными газами, чем «здоровые» деревья.