35
STŘEDOŠKOLSKÁ ODBORNÁ ČINNOST Lišejníky jako bioindikátory životního prostředí Anna Voglová Opava 2011
STŘEDOŠKOLSKÁ ODBORNÁ ČINNOST
Lišejníky jako bioindikátory
životního prostředí
Anna Voglová
Opava 2011
1
STŘEDOŠKOLSKÁ ODBORNÁ ČINNOST
Obor SOČ: 08 Ochrana a tvorba životního prostředí
Lišejníky jako bioindikátory životního
prostředí
Autor. Anna Voglová
Škola: MSŠZe a VOŠ, Opava, p.o.
Purkyňova 12
Opava
Konzultant: Mgr. Jana Stříbná
Opava 2011
2
Prohlášení
Prohlašuji, že jsem svou práci vypracovala samostatně, použila jsem pouze
podklady (literaturu, SW) uvedené v přiloženém seznamu a postup při zpracování
a dalším nakládání s prací je v souladu se zákonem č. 121/2000Sb., o právu
autorském, o právech souvisejících s právem autorským a o změně některých
zákonů (autorský zákon) v platném znění.
V Opavě dne 20. března 2011 ...........................................................
3
ANOTACE
Práce se zabývá výskytem lišejníků ve školním parku MSŠZe a VOŠ v Opavě a
bioindikací se zaměřením na čistotu ovzduší.
Tato práce může sloužit jako podklad k dalšímu výzkumu lišejníků školního
parku, ke sledování vývoje čistoty ovzduší v okolí naší školy a jako učební
pomůcka ve výuce biologie, či ochrany životního prostředí.
Klíčová slova:
Lišejník, stélka, znečištění ovzduší, organismus
ANNOTATION
The aim of the thesis is to analyse the presence of lichens in the park of Masaryk
Agricultural Secondary School and Tertiary Technical School in Opava. Further it
deals with bioindication with focus on air pollution.
The thesis may serve as a basic for further research focused on lichens in the
school park and for air pollution monitoring in the surrounding area. It may also
be used as study literature during the lessons of biology and environment
protection.
Key words:
Lichen, Mycelium, Atmospheric pollution, Organism
4
Obsah
1. Úvod ............................................................................................... 5
1.1. Lišejníky a čistota ovzduší ...................................................... 6
1.2. Bioindikace .............................................................................. 6
1.2.1. Jednoduchá metoda .............................................................. 6
1.2.2. Metoda bioindikačních rodů a druhů lišejníků .................... 7
1.3. Určování čistoty ovzduší ......................................................... 9
2. Metodika ..................................................................................... 11
2.1. Mapování lišejníků ................................................................ 11
2.2. Určování lišejníků ................................................................. 11
3. Výsledky ...................................................................................... 12
3.1. Výsledky mapování lišejníků ve školním parku ................... 12
3.2. Určování čistoty ovzduší ....................................................... 16
3.3. Porovnání s dalším územím .................................................. 17
4. Závěr ............................................................................................ 19
Literatura ........................................................................................... 20
Přílohy ................................................................................................ 21
5
1. Úvod
Již od roku 1920 poskytuje MSŠZe a VOŠ Opava vzdělání v zemědělské
oblasti studentům z širokého okolí. Její původní sídlo se nacházelo
na Kylešovském kopci. Školní budova, jak ji známe dnes, byla postavena až roku
1928 a o rok později, na jaře 1929, byl založen školní park.
Od jeho založení prošel několika změnami, k těm nejzásadnějším došlo
mezi léty 1933 a 1934, kdy byly upraveny příjezdové cesty a zhotoveny betonové
chodníky. V roce 1986 muselo být vykáceno na 42 stromů.
V dnešní době tento park neslouží jen studentům naší školy. Je otevřen
veřejnosti, čehož využívají mnohé základní školy, aby i jejich žáci mohli získávat
poznatky z biologických disciplín, jako jsou dendrologie, botanika nebo geologie.
Této možnosti jsem několikrát využila i já. Na mých výpravách za vědomostmi
mě zaujaly drobné organismy vyskytující se nejen na kůře stromů, ale také
na chodnících, plotech a zídkách. Věděla jsem, že lze podle jejich výskytu
hodnotit čistotu ovzduší, proto jsem se rozhodla jimi více zabývat, abych zjistila,
jak je to ve skutečnosti s životním prostředím, ve kterém v současné době studuji.
Dále jsem se rozhodla na základě výskytu lišejníků prozkoumat životní
prostředí, ve kterém bydlím, a dosažené výsledky porovnat.
6
1.1. Lišejníky a čistota ovzduší
Lišejníky mají různou citlivost na znečištění ovzduší, zejména
na zvýšené množství SO2. Díky této vlastnosti můžeme na první pohled podle
výskytu určitých druhů lišejníků odhadnout míru znečištění daného prostředí.
Některé oblasti České republiky můžeme dokonce označit jako „lišejníkové
pouště“1. K nim patří například severní Čechy.
1.2. Bioindikace
Bioindikace čistoty ovzduší je založena na rozdělení lišejníků podle typu
stélky (vláknité, lupenité, korovité). Pro bioindikaci prostředí můžeme použít
několik metod.
1.2.1. Jednoduchá metoda
První byla navržena už roku 1974 anglickým biologem O. L. Gilbertem
ve Velké Británii a její výhodou je jednoduchost. Autor ji připravil tak, aby ji
mohli využívat i děti. Použitelnost je však omezena na místa s dostatečnou
vzdušnou vlhkostí, kde jsou lišejníky bohatě zastoupeny, a proto se nadá využít
všude. Pozorování se provádí na kůře kmene listnatých stromů (nejčastěji habru,
buku a dubu) ve výšce 0,5- 2 m nad zemí. Na základě výsledků tohoto pozorování
rozlišujeme 5 stupňů ohrožení znečištění ovzduší.
1. stupeň - Porost dosud není ohrožen znečištěním ovzduší
V této oblasti jsou nalezeny zdravé provazovité (vláknité) a lupenité lišejníky,
které nemají zhnědlé stélky, nebo je nalezeno nejméně 50 % sledované plochy
kmene pokryté lišejníky lupenitými.
1 termín vznikl koncem minulého století, poprvé ho použil lichenolog Nylander, který si všiml
ubývání lišejníku v Paříži
7
2. stupeň - Působení imisí je pravděpodobné
Ve sledované oblasti pokryvnost lupenitých lišejníků dosahuje 10% až 50 %
sledované plochy.
3. stupeň - Slabé znečištění lesa znečištěním ovzduší
Na stanovišti je nalezeno jen 10 % lupenitých lišejníků, hojný výskyt
plodných korovitých lišejníků.
4. stupeň - Vážnější ohrožení lesa znečištěním ovzduší
Lupenité lišejníky se na kmenech v této lokalitě nevyskytují. Korovité
lišejníky pokrývají více než 50 % sledované plochy, po plodničkách jsou však
jen stopy.
5. stupeň - Kritické ohrožení lesa znečištěním ovzduší
Plocha území je pokryta korovitými lišejníky pod 50 % až po úplné vymizení.
1.2.2. Metoda bioindikačních rodů a druhů lišejníků
Další metoda bioindikace vychází také z britských zdrojů, je však
upravena na naše podmínky. Je náročnější, protože vyžaduje naučit se určovat
několik bioindikačních rodů a druhů lišejníků. Ke každému stupni znečištění
přiřazuje jeden typický indikační druh, který dané znečištění snáší.
Zóna 0: mimořádně silné znečištění
Typ: řasa
Typický zástupce: řasa zrněnka (světle zelený práškovitý povlak) je odolná vůči
silnému znečištění
Místo výskytu: obvykle na kmenech stromů v centru průmyslových měst
8
Zóna 1: silné znečištění
Typ: korovitý lišejník
Typický zástupce: misnička (nenápadný šedozelený lišejník připomínající
strukturu dláždění)
Místo výskytu: ve městech na spodní části kmenů a na kamenech z kyselých
(křemičitanových) hornin
Zóna 2: středně znečištěná
Typ: úzce lupenitý lišejník
Typický zástupce: terčovník zední (jeden z nejčastějších a nejznámějších druhů.
Jasně oranžový v plném slunečním světle, ale žlutý až nazelenalý ve stínu. Mladé
stálky mají často tvar růžice, později ztrácí střed a zanechává sérii kroužků)
Místo výskytu: na budovách, plotech, stromech, náhrobcích, někdy i na zemi.
Preferuje vápenné substráty (vápenec, omítku, azbest,…). Na azbestu může být
nalezen i v silně znečištěných oblastech.
Zóna 3: mírně znečištěná
Typ: široce lupenitý lišejník.
Typický zástupce: terčovka skalní (světle šedozelený lišejník, někdy až téměř
namodralý), býval používán jako barvivo na vlnu, tvoří ploché růžice do 15 cm
velikosti křížem krážem pospojované sítí jemných i tlustých bílých čar
Místo výskytu: na skalách, zdech i stromech, dost odolný vůči znečištění ovzduší
Zóna 4: téměř čisté ovzduší
Typ: široce lupenitý lišejník
Typický zástupce: terčovka bublinatá (šedě zbarvený lišejník)
Místo výskytu: na stromech
9
Zóna 5: čisté ovzduší
Typ: keříčkovitý lišejník
Typický zástupce: větvičník slívový - převislý lišejník dlouhý až 6 cm se
zploštělými větvícími se stélkami a vrásčitým povrchem, šedozelený na svrchní
straně, ale ze spodu bělavý
Místo výskytu: dost vysoko na kmenech a větvích stromů
Zóna 6: výjimečně čisté ovzduší
Typ: vláknitý (provazovitý) lišejník
Typický zástupce: provazovka - dlouhá větvená stélka vytvářející spleť vláken,
v mnoha oblastech a jazycích nazýván „vousy“, od 1 do 20 cm, olivově zelená
Místo výskytu: obvykle na stromech, zejména v přirozených lesních porostech,
výjimečně na skalách
1.3. Určování čistoty ovzduší
Každý typ lišejníku snáší jinou koncentraci SO2, proto je můžeme podle
jejich citlivosti rozdělit do 4 skupin:
1. skupina - Nacházejí se zde druhy tolerantní (maximální koncentrace
SO2 je 130 mikrogramů/m3) a ovzduší v těchto lokalitách je značně znečištěné.
Zástupci jsou: misničky (Lecanora), strupka lasturnatá (Hypocenomyce scalaris) a
Lepraria Ivana.
2. skupina - jde o lišejníky málo citlivé (maximální koncentrace SO2 se
pohybuje mezi 60 - 70 mikrogramy/m3). Ovzduší je znečištěné. Zástupci jsou:
terčovka bublinatá (Hypogymnia physodes), terčovka brázditá (Parmelia sulcata),
terčovník odstávavý (Physcia orbicularis), čárnička písmenková (Graphis
skripta), dutohlávka pohárkovitá (Cladonia pyxidata).
10
3. skupina - do této skupiny patří lišejníky středně citlivé, snášející
koncentraci SO2 mezi 50-60 mikrogramy/m3. Zástupci jsou terčovka otrubčitá
(Pseudovernia furfuracea), terčovka rozestřená (Parmeliopsis ambigua) a
větvičník slívový (Evernia prunastri).
4. skupina - tuto skupinu tvoří velmi citlivé lišejníky, které snášejí koncentraci
SO2 jen do 50 mikrogramů/ m3. Zástupci této skupiny jsou stužkovec pomoučený
(Ramalina farinacea), pukléřka sivá (Platismatia glauca), provazovka (Usnea),
provazovka rozkvetlá (Usnea floida).
11
2. Metodika
2.1. Mapování lišejníků
Pro mapování lišejníků ve školním parku jsem použila již vypracovaný
dendrologický plánek parku, který mi sloužil nejen pro orientaci, ale také
pro pozdější záznam výskytu sledovaných organismů.
Každý strom v parku jsem zkontrolovala a zjišťovala, zda na něm
nerostou lišejníky. Když jsem nějaký našla, zaznačila jsem si daný strom
do plánku a pořídila fotku lišejníku. Tímto způsobem jsem zmapovala celý park.
A protože lišejníky rostou nejen na stromech a keřích, ale i na kamenech a
zídkách, zkontrolovala jsem i schody do školy a do parku, plot kolem areálu školy
a obrubníky v parku. I tyto lokality s výskytem lišejníků jsem zaznamenala
do mapy.
2.2. Určování lišejníků
Po průzkumu celého školního areálu a zakreslení objevených lišejníků
do mapy jsem vybrala několik míst, ze kterých jsem pomocí skalpelu odebrala
čtrnáct vzorků k určení. Odebrané vzorky jsem nejprve uložila do Petriho misek,
se kterými se snadněji manipuluje při práci s lupou. Vzorky jsem opět nafotila,
popsala, zaznamenala datum a místo sběru.
K určování lišejníků je nezbytná lupa. S její pomocí jsem určila typ
stélky, který jsem si zaznamenala a pokračovala ve finálním určení druhu
lišejníku. Pomocníkem mi byl Průvodce přírodou - lišejníky, mechorosty,
kapraďorosty a klíč k určování bezcévných rostlin.
12
3. Výsledky
3.1. Výsledky mapování lišejníků ve školním parku
Výsledkem mapování školního parku zemědělské školy je plánek č. 1.
Zachycuje výskyt lišejníků ve školním parku Masarykovy střední školy
zemědělské a Vyšší odborné školy v Opavě.
Plánek č. 1 Výskyt lišejníků ve školním parku
16a
24
52
56
21
21
72 5757 21 3232
29
11
21
44
53
25
25
53
53
25
2525
27
27
27
49
71
53
75
25
46
61
2523
25
34
54
31a
25
35
25
48
5335
25
11
39
17
47
698
35
3
5
45
8
88
8
14
7
3
31a
41a
28
28
26
31a
28
10
28
28
31a
28
28
28
78
46
44
44
41
30
45
48
58
370
9a
82
9a
1
82
9a
9a
1
30
1
34a
1
1
1
40
6363
41
6363
6363482626
28
26
47
26a
58
81
28
2828
42
5a
5
2833
28
2846
46
76
28
1
28
1
128
28
28
31a3a
3
42
3
1
5
31b
43
20
18
20
1312a
12b21a1422
19a
21b
15
43
4841
21a
54
9
21
8
8
8
86
34a
13
Také jsem do mapy zaznačila všechna místa odběru vzorků lišejníků,
které jsem ve školním parku odebrala (plánek č. 2). A informace o vzorcích jsem
zpracovala přehledně do tabulky č. 1.
Plánek č. 2 Mapa odebraných vzorků lišejníků
16a
24
52
21
21
5757 21 32
29
11
21
44
25
25
2525
27
27
27
49
71
75
25
46
61
2523
25
34
54
31a
25
35
25
48
5335
25
11
39
17
47
698
35
3
5
45
8
88
8
14
7
3
31a
41a
28
28
26
31a
28
10
28
28
31a
28
28
28
78
46
44
44
41
30
45
48
58
370
9a
82
9a
1
82
9a
9a
1
30
1
34a
1
1
1
40
6363
41
6363
63634826
28
26
47
81
28
2828
42
5a
5
2833
28
2846
46
76
28
1
28
1
128
28
28
31a3a
3
42
3
1
5
31b
43
20
18
20
1312a
12b21a1422
19a
21b
15
43
4841
21a
54
9
21
8
8
8
86
34a
14
Tabulka č. 1 Vzorky odebrané ve školním parku
15
Pomocí fotografií, které jsem pořídila, a určených lišejníků jsem vytvořila
mapu výskytu jednotlivých druhů lišejníků, viz plánek č. 3. Fotografie
jednotlivých vzorků lišejníků jsou umístěny v přílohách č. 1 -14.
Plánek č. 3 Výskyt jednotlivých druhů lišejníků
16a
24
52
56
21
21
72 5757 21 3232
29
11
21
44
53
25
25
53
53
25
2525
27
27
27
49
71
53
75
25
46
61
2523
25
34
54
31a
25
35
25
48
5335
25
11
39
17
698
35
3
5
45
8
88
8
14
7
3
31a
28
28
26
31a
28
10
28
28
31a
28
28
28
78
46
44
44
41
30
45
48
58
370
9a
82
9a
1
82
9a
9a
1
30
1
34a
1
1
1
40
6363
41
6363
6363482626
28
26
47
26a
81
28
2828
42
5a
5
2833
28
2846
46
76
28
1
28
1
128
28
28
31a3a
3
42
3
1
5
31b
43
20
18
20
1312a
12b21a1422
19a
21b
15
43
4841
21a
54
9
21
8
8
8
86
34a
58
41a47
16
3.2. Určování čistoty ovzduší
Určené vzorky jsem si vyhledala a zařadila do skupiny podle citlivosti.
Vytvořila jsem tabulku č. 2 a na jejím základě jsem vyhodnotila čistotu ovzduší
v okolí školy.
Tabulka č. 2 Citlivosti vzorků odebraných ve školním parku
Vzorek Název lišejníku Typ stélky Číslo skupiny Citlivost
A terčovka bublinatá lupenitá 2 málo citlivé
B terčovka brázditá lupenitá 2 málo citlivé
C terčovka bublinatá lupenitá 2 málo citlivé
D terčovka bublinatá lupenitá 2 málo citlivé
E terčovka nepovšimnutá lupenitá 3 málo citlivé
F terčovka nepovšimnutá lupenitá 3 středně citlivé
G terčovka brázditá lupenitá 2 málo citlivé
H terčovka bublinatá lupenitá 2 málo citlivé
I terčovka brázditá lupenitá 2 málo citlivé
J terčovka nepovšimnutá lupenitá 3 středně citlivé
K terčovka bublinatá lupenitá 2 málo citlivé
L větvičník slívový keříčkovitá 3 středně citlivé
M terčovník tenounký lupenitá 2 málo citlivé
N toninie Toniniova korovitá 2 málo citlivé
17
3.3. Porovnání s dalším územím
Pomocí výskytu lišejníku jsem sledovala kvalitu ovzduší v okolí MSŠZe
a VOŠ Opava, kde studuji, a pro srovnání také ve vesnici Hradci - Nové Vsi,
ve které bydlím. Školní park zemědělské školy se nachází na okraji města Opavy
a mé bydliště leží nedaleko města Jeseník.
Abych mohla provést toto porovnání, musela jsem i v naší vesnici
nasbírat vzorky lišejníků, jeden po druhém určit a zařadit do skupiny. Výsledky
tohoto průzkumu jsem zaznamenala rovněž do tabulek. Tabulka č. 3 obsahuje
všechny nalezené lišejníky v místě mého bydliště a tabulka č. 4 zaznamenává
jejich citlivost ke koncentraci SO2 v ovzduší.
Tabulka č. 4 Citlivost vzorků odebraných v Hradci – Nové Vsi
vzorek název lišejníku typ stélky číslo
skupiny
citlivost
A terčovka bublinatá lupenitá 2 málo citlivý
B mapovník zeměpisný korovitá 1 tolerantní
C toninie Toniniova korovitá 2 málo citlivý
D tonince Toniniova korovitá 2 málo citlivý
E terčovka bublinatá lupenitá 2 málo citlivý
F toninie Toniniova korovitá 2 málo citlivý
G toninie Toniniova korovitá 2 málo citlivý
H terčovka bublinatá lupenitá 2 málo citlivý
I terčovka bublinatá lupenitá 2 málo citlivý
J terčovka brázditá lupenitá 2 málo citlivý
K terčovka úzkolistá lupenitá 2 málo citlivý
L terčovka úzkolistá lupenitá 2 málo citlivý
18
Tabulka č. 3 Vzorky odebrané v Hradci – Nové Vsi
19
4. Závěr
Areál MSŠZe a VOŠ v Opavě na okraji města, ovzduší v jejím okolí je
jen středně znečištěné. Na tuto skutečnost ukazuje velký výskyt lišejníků ve
školním parku. Vzhledem k nalezeným druhům se koncentrace SO2 se pohybuje
mezi 50 – 60 mikrogramy/m3.
Nejvíce rozšířenými druhy v tomto areálu jsou terčovky a misničky,
nalezneme zde však i toninii Toniniovu a dokonce i vzácnější keříčkovité
lišejníky, jako je větvičník slívový.
Můj domov, vesnice ležící v podhůří Jeseníků, se nachází ve znečištěném
pásmu. Zde se koncentrace SO2 pohybuje mezi 60 – 70 mikrogramů/m3 a
nejrozšířenějšími druhy lišejníků jsou terčovky a toninie Toniniova.
Výsledkem mého monitoringu jsou také mapy, které se mohou použít
pro další výzkum lišejníků ve školním parku. Odebrané vzorky mohou být
základem sbírky lišejníků MSŠZe a VOŠ Opava.
Dále se tato práce může posloužit jako učební pomůcka při výuce
biologie, ekologie, ochrany životního prostředí a v hodinách praktických cvičení
těchto předmětů.
Na základě mé práce doporučuji sledování vývoje čistoty ovzduší v okolí
naší školy. A protože jsem laik a určování lišejníků je velmi náročné, doporučuji
nechat mnou vytvořenou sbírku lišejníků určit zkušeným lichenologem.
Tato práce mi přinesla nové poznatky o lišejnících, a to nejen teoretické
poznatky o jejich stavbě, způsobu života, ale také praktické zkušenosti, například
jak správně odebírat vzorky, jak je určovat a jak hodnotit čistotu ovzduší
na základě jejich výskytu.
20
Literatura
Kremer, P. B.; Muhle, H., Průvodce přírodou: Lišejníky, mechorosty,
kapraďorosty. Praha: Ikar, 1998. ISBN 80-7202-356-X
Ještě klíč
Internetové zdroje
http://cs.wikipedia.org/wiki/Bioindik%C3%A1tor
http://fle.czu.cz/~ulbrichova/Skripta_HIO/kapitoly/Metody/bioindikatory.htm
http://wikipedia.infostar.cz/l/li/lichen.html
http://cs.wikipedia.org/wiki/Li%C5%A1ejn%C3%ADk
http://www.priroda.cz/clanky.php?detail=774
http://referaty-seminarky.cz/lisejniky-lichenes/
http://www.zemedelka.opava.cz/PARK/index.htm
21
Přílohy
Příloha č. 1: terčovka brázditá
22
Příloha č. 2: terčovka bublinatá
23
Příloha č. 3: terčovka brázditá
24
Příloha č. 4: terčovka bublinatá
25
Příloha č. 5: terčovka nepovšimnutá
26
Příloha č. 6: terčovka nepovšimnutá
27
Příloha č. 7: terčovka brázditá
28
Příloha č. 8: terčovka bublinatá
29
Příloha č. 9:terčovka brázditá
30
Příloha č. 10: terčovka nepovšimnutá
31
Příloha č. 11: terčovka bublinatá
32
Příloha č. 12: větvičník slívový
33
Příloha č. 13: terčovník nepovšimnutý
34
Příloha č. 14: toninie Toniniova
