Математическое расследование

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ РАССЛЕДОВАНИЕ
Еремеев М.С.,
5класс,
МБОУ «Гимназия №4», г.Елабуга,
Руководитель :Мингазова В.М.
Елабуга второй по значимости после Казани город в Республике
Татарстан,
обладающий
уникальным
историко-культурным
наследием.
Живописное природное окружение города и выгодное месторасположение на
слиянии двух рек: Тоймы и Камы, обусловили его привлекательность с точки
зрения
освоения
территории.
Цель
работы:
смотреть
возможность
использования математического метода флуктуирующей асимметрии органов
растений
для
экологической
оценки
промышленной
зоны
СЭЗ,
производственного объединения «ЕЛАЗ», лесополосы национального парка «
Нижняя Кама» Елабужского района. Задачи: изучить математические метод
флуктуирующей
асимметрии.
математических
методов
для
Обосновать
возможность
определения
использования
экологического
состояния
атмосферы. Доказать экспериментальным путем влияние экологическое
состояния среды на симметрию растений. Дать оценку экологическое состояния
окружающей среды, произвести сравнительный анализ объекта исследования.
Актуальность и практическая значимость: экологические проблемы приобрели
первостепенное значение в мире и возникла необходимость вовлечение и нас,
подрастающего поколения, для их решения, возможность освоение и
применение метода флуктуирующей асимметрии растений для оценки зон
загрязнения промышленных городов является удобной и информативной.
Методы исследования: подбор материалов
и
учебников и пособий по исследуемой проблеме.
анализ научной литературы,
Освоение математического метода флуктуирующей асимметрии:- проведение
измерений по 5-ти показателям
использованием данного метода;
расчет
асимметричности листьев; сравнительный анализ полученный результатов.
Лист – один из основных органов растений, выполняющий функции
фотосинтеза, газообмена. Листья многих растений обладают свойством
симметричности относительно центральной жилки. Благодаря симметричности
в листьях происходит равномерный процесс фотосинтеза и образования
органических веществ. При нарушении симметрии листьев растение не в
состоянии полноценно развиваться, в результате чего происходит изменение
или отмирание этих
листьев. Предполагается, что симметричные организмы
просто при своём развитии стабильны, поскольку не испытывали каких-либо
стрессовых воздействий, а асимметричные – напротив развивались в какой-то
стрессовой ситуации. Объект исследовании: В качестве объекта исследования
выбрана берёза повислая. Мы выбрала это растение не случайно. Во-первых,
оно широко распространено в Елабужском
районе, доступно для сбора
необходимого материала (листьев). Во-вторых, именно для этого растения
разработана пятибалльная шкала оценки стабильности развития авторами
используемой нами методики. На
площадке «ЕЛАЗ» возле промышленной
зоны,лесополоса национального парка «Нижняя Кама». Для обработки
материала мы использовали: линейку, циркуль-измеритель и транспортир.Для
измерения лист помещался внутренней стороной вверх. Клиста мы снимали
показатели по 5-ти параметрам с левой и правой стороны листа: измерения мы
складывали лист поперек, пополам, прикладывая макушку листа к основанию,
потом разгибали и по образовавшейся складке производили измерения.
Результаты исследования: в
результате проведенных исследований была
установлена степень нарушения стабильности развития листьев березы
повислой (Вetula pendula). Для этого мы использовала пятибалльную оценку по
шкале, предложенной авторами данной методики (Захаров В.М. и др., 2000)
Промышленная зона СЭЗ, «ЕЛАЗ»
1признак
2признак
3признак
4признак
5признак
Среднее
относительное
различие
на
признак
1
0,045
0,0
0,111
0,071
0,042
0,054
2
0,070
0,020
0,061
0,083
0,010
0,061
3
0,023
0,053
0,069
0,130
0,080
0,069
4
0,100
0,038
0,117
0,167
0,081
0,117
5
0,0
0,057
0,0
0,0250
0,084
0,084
Среднее относительное различие на признак для всей выборки 0,077
Лесополоса национального парка «Нижняя Кама»
Ширина
Длина
Расст.м/уо
Расст.м/у концами
Угол
снов
1
25
25
33
33
4
4
12
12
49
39
2
21
21
27
30
5
5
15
15
39
39
3
20
20
23
25
5
5
14
14
32
32
4
24
22
34
30
4
4
14
13
46
46
5
24
22
25
25
4
4
10
10
32
40
1признак
2признак
3признак
4признак
5признак
Среднее
относительное
различие
на
признак
1
0
0
0
0
0
0
2
0
0,053
0
0
0
0,011
3
0
0,042
0
0
0
0,008
4
0,043
0,063
0
0
0
0,029
5
0,043
0
0
0
0
0,031
Среднее относительное различие на признак для всей выборки 0,016
Полученный показатель характеризует степень асимметричности организма
№ площадки
Показатель
Шкала оценки отклонений
ассиметричности от нормы
1.Промышленная
зона 0,077
Экстремальное загрязнение
СЭЗ, промышленная зона
«ЕЛАЗ»
2.Лесополоса
национального
0,016
Норма
парка
«Нижняя Кама»
Полученный показатель характеризует степень асимметричности организма.
Первый балл шкалы - условная норма (обычно наблюдается в выборках
растений из благоприятных условий произрастания, например из природных
заповедников). Пятый балл шкалы критическое значение. Такое значение
показателя асимметрии наблюдается в крайне неблагоприятных условиях,
когда растения находятся в сильно угнетенном состоянии. Второй, третий и
четвертый балл свидетельствуют о том, что растения испытывают влияние
неблагоприятных факторов по степени нарастания.
Выводы расследования: 1.Установлено, что отклонение (асимметричность)
наблюдается для листьев березы повислой на территории промышленной зоны,
что согласуется с высокой степенью индустриализации этого района. 2.В
результате проведенных исследований подтверждено влияние неблагоприятных
экологических факторов на стабильность развития листьев березы повислой, а
именно на их симметричность.3.Применение флуктуирующей асимметрии
растений для оценки зон загрязнения парков, скверов и садов промышленных
городов является удобной и информативной.: Исследования показали, что на
обследованных нами территории
состояние окружающей среды
в
промышленной зоне можно охарактеризовать как неблагополучное, с высокой
степенью отклонения от условно
здорового состояния.Город Елабуга и
Елабужский район имеет экологические проблемы. Основными источниками
загрязнения атмосферного воздуха являются выбросы загрязняющих веществ
объектами химической промышленности, переработка производственных
отходов и животноводства производства и автотранспорта. В районе размещен
один полигон ТБО, большое количество мусора образуется также в дачных,
садоводческих товариществах и гаражных обществах, расположенных на
территории города и района.
1..Государственный
доклад
Минприроды
РФ
"О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2007
году» (http://www.recoveryfiles.ru/laws.php?ds=2250)
2. Материал из Википедии – свободной энциклопедии.Интернет ресурсы.
3.Егорова
Е.И.,
Белолипецкая
В.И.
Биотестирование
и
биоиндикация
окружающей среды,- Обнинск, 2000. - 80 с.
54Захаров В.М., Баранов А.С., Борисов В.И. и др. Здоровье среды: методы
оценкиМ.: Центр экологической политики России, 2000. – 68с.
6. Захаров Е.М., Чубинишвили А.Т., Дмитриев С.Г. и др. Здоровье среды:
практика оценки.