Денис Козвонин
Кировская область, г. Киров
Лицей естественных наук, 11 класс
ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ОБИТАНИЯ WOLFFIA В ПОЙМЕННЫХ ОЗЕРАХ РЕКИ ВЯТКИ В ЧЕРТЕ ГОРОДА КИРОВА В ДИНАМИКЕ С 2015 ПО 2019 ГОД
55
Научный руководитель: Двинина Галина Геннадьевна, Кировская область,г. Киров, Лицей естественных наук, учитель, педагог-организатор,Центр развития творчества детей и юношества, педагог дополнительного образования
Научные консультанты:
Кочурова Татьяна Ивановна, научный сотрудник МБУ «Кировский городской зоологический музей», к.б.н.
Колеватых Екатерина Петровна, ФГБОУ ВО «Кировский государственный медицинский университет» МЗ РФ, кандидат медицинских наук, доцент, заведующая кафедрой микробиологии и вирусологии
Денис Козвонин
Кировская область, г. Киров
Лицей естественных наук, 11 класс
ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ОБИТАНИЯ WOLFFIA В ПОЙМЕННЫХ ОЗЕРАХ РЕКИ ВЯТКИ В ЧЕРТЕ ГОРОДА КИРОВА В ДИНАМИКЕ С 2015 ПО 2019 ГОД
55
Научный руководитель: Двинина Галина Геннадьевна, Кировская область,г. Киров, Лицей естественных наук, учитель, педагог-организатор,Центр развития творчества детей и юношества, педагог дополнительного образования
Научные консультанты:
Кочурова Татьяна Ивановна, научный сотрудник МБУ «Кировский городской зоологический музей», к.б.н.
Колеватых Екатерина Петровна, ФГБОУ ВО «Кировский государственный медицинский университет» МЗ РФ, кандидат медицинских наук, доцент, заведующая кафедрой микробиологии и вирусологии
Цель
Оценить экологические условия обитания Wolffia в пойменных озер реки Вятки в черте города Кирова.
Задачи исследования
  1. Изучить литературу по проблеме исследования;
  2. Провести наблюдения за вновь выявленным родом растений Wolffia в естественных условиях и условиях эксперимента;
  3. Выполнить физико-химический и микробиологический анализ воды в пойменных озерах реки Вятки;
  4. Определить качество воды в озерах методом биоиндикации по макрозообентосу;
  5. Выделить ДНК Wolffia для уточнения таксономической принадлежности растения.
Работа посвящена оценке экологических условий обитания самого маленького цветкового растения на планете, представителя рода Wolffia Horkel et Schleid в пойменных озерах реки Вятки в черте г. Кирова. Вольфия (Wolffia) - вид растения, не встречавшегося ранее на территории Кировской области. Впервые в ходе изучения пойменных озер в черте г. Кирова Wolffia была обнаружена Кочуровой Т.И., научным сотрудником зоологического музея, и автором в 2015 г. в старице р. Вятки - Курье. Находка была подтверждена специалистом-ботаником Е.М. Тарасовой. Проведено наблюдение за выявленным растением в природных и лабораторных условиях. Обнаруженное местообитание вольфии предположительно является самым северным в её ареале. Установлено, что в период с 2015 по 2019 гг. растение ежегодно наблюдалось в старице Курья. Количество вольфии с каждым годом увеличивалось. Данный вид можно считать адвентивным растением. Эксперимент по инкубации Wolffia показал, что лучше всего она размножалась во флаконе с фильтрованной водопроводной водой. В 2018 г. собран гербарий и отправлен на хранение в Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН. Дана комплексная оценка экологических условий обитания вольфии в пойменных озерах реки Вятки в черте города Кирова по химическим, микробиологическим методам, а также по методу биоиндикации по макрозообентосу. Хорошее прогревание, слабощелочная реакция воды, повышенное содержание взвешенных веществ, микробиологическое загрязнение водоема, предположительно, не препятствует росту и размножению вольфии. Биоиндикация выявила наличие резких колебаний в оценке экологического состояния старицы Курья. Вне зависимости от состояния бентосных сообществ популяция вольфии чувствовала себя хорошо. В 2019 г. из полученных образцов растения СТАВ-методом было выделено ДНК для уточнения таксономической принадлежности растения. Следующий этап работы предполагает секвенирование и геномный анализ.
    Выводы
    1. Результаты исследования показали, что обнаруженное местообитание вольфии - старица Курья (река Вятка) 49°62' с.ш., 58°64' в.д. Кировская область, г. Киров, предположительно, является самым северным в её ареале.
    2. В ходе наблюдения за обитанием вольфии в природе установлено, что в период с 2015 по 2019 гг. она ежегодно (с июня по октябрь) наблюдалась в большом количестве в старице Курья; в Ежовом озере зафиксировано однократное (июнь 2017 г.) появление вольфии в крайне малом количестве; на правом берегу Вятки в старице Заречного парка Wolffia нет. Количество вольфии в озере Курья с каждым годом увеличивалось, что указывает на благоприятные жизненные условия. Данный вид можно считать адвентивным растением. Эксперимент по инкубации Wolffia показал, что лучше всего она размножалась во флаконе с фильтрованной водопроводной водой.
    3. Физико-химический и микробиологический анализы воды показали, что благоприятные условия обитания Wolffia в старице Курья, возможно, были обусловлены: хорошим прогреванием воды (стоячий неглубокий водоем); слабощелочной реакцией воды; повышенным содержанием взвешенных веществ, содержащих органические и минеральные компоненты, участвующие в процессе метаболизма растения; отсутствием высоких концентраций токсических веществ. Наличие нетоксичного органического и микробиологического загрязнения водоема, предположительно, не препятствует росту и размножению вольфии. Низкая температура могла стать причиной исчезновения вольфии в Ежовом озере в 2018 г.
    4. Биоиндикация по макрозообентосу выявила наличие резких колебаний в оценке экологического состояния старицы Курья (от грязного в 2016 г. до чистого в 2017-2018 гг. и относительно чистого в 2019 г.). В течение 2017-2018 гг. зарегистрирован рост таксономического богатства макрозообентоса в старице Курья. В 2019 г. количество групп снизилось до 16, изменилась ключевая группа. Вне зависимости от состояния бентосных сообществ популяция вольфии чувствовала себя хорошо.
    5. Выделена ДНК Wolffia для последующего секвенирования и геномного анализа
    Практическая значимость
    1. В августе 2018 г. автором был собран гербарий по запросу Института биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина Российской академии наук.
    2. Вновь обнаруженное растение пополнит региональный флористический список.
    3. Результаты исследования опубликованы в виде печатных работ (12).
    Перспективы исследования
    1. Определить видовую принадлежность растения;
    2. Выявить распространение Wolffia в близлежащих водоемах;
    3. Провести геоботаническое описание и классификацию сообществ Wolffia.
    Печатные работы автора
    1. Козвонин Д. Определение чистоты водоема (старица реки Курья) методом биоиндикации на основе видового состава макрозообентоса по биотическому индексу Вудивиса // Сборник тезисов: Научно-исследовательские работы учащихся. – Киров: Изд-во Лицея естественных наук. – 2016. - Вып. 19. – С.43.
    2. Козвонин Д.В., Двинина Г.Г. Определение чистоты водоема (старица реки Курья) методом биоиндикации на основе видового состава макрозообентоса по биотическому индексу. 2016г. – Электронный ресурс http://publikation.ru/index/stati/0-23.
    3. Козвонин Д. Биологическая оценка экологического состояния пойменных озер р. Вятки в черте г. Кирова // Сборник тезисов: Научно-исследовательские работы учащихся. – Киров: Изд-во Лицея естественных наук. – 2017. - Вып. 20. – С.44.
    4. Козвонин Д. Биологическая оценка экологического состояния пойменных озер р. Вятки // Сборник тезисов: 4-ой всероссийской научно-инновационной конференции школьников «Открой в себе ученого». – СПб., – 2017. – С.7-8.
    5. Кочурова Т.И., Козвонин Д.В. О находке вольфии (Wolffia, Lemnaceae) в Кировской области // Материалы XV Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Биодиагностика природных и природно-техногенных систем», г. Киров, 2017. – Книга 2 . - с. 219-221/ [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=30750416.
    6. Козвонин Д.В., Двинина Г.Г. Оценка экологического состояния пойменных озер р. Вятки в черте г. Кирова // Материалы III городских научно-практических чтений памяти ученого-естествоиспытателя С.В. Маракова / отв.ред.Ширяев В.В. – Киров, 2018. -64с. – с.51-55.
    7. Козвонин Д. Биологическая оценка экологического состояния пойменных озер реки Вятки в черте города Кирова в динамике за период с 2015 по 2017 год // Научные труды молодых исследователей программы «Шаг в будущее»: Сборник научных статей лауреатов Всероссийского форума научной молодежи «Шаг в будущее» (г.Москва, 19-23 марта 2018г.). – М.: НТА «АПФН», 2018. – Т.21. – С. 26-28.
    8. Козвонин Д.В. Биологическая оценка экологического состояния пойменных озер реки Вятки в динамике за 2015-2017 гг.// Биология- наука XXI века: 22 Международная школа-конференция молодых ученых. 23 - 27 апреля 2018 г. Пущино. Сборник тезисов, 2018 - 444 с.
    9. Козвонин Д. Биологическая оценка экологического состояния пойменных озер р. Вятки в черте г. Кирова в динамике за период с 2015 по 2017 год // Сборник тезисов: Научно-исследовательские работы учащихся. – Киров: Изд-во Лицея естественных наук. – 2018. - Вып. 21. – С.45-46.
    10. Козвонин Д. Оценка экологических условий обитания Wolffia в пойменных озерах реки Вятки в черте города Кирова в динамике за период с 2015 по 2018 год // Наука настоящего и будущего // Материалы ХII научно-практической конференции школьников 7–11 классов с международным участием. Санкт-Петербург, 12–13 апреля 2019 г. СПб.: Центр «Абитуриент» СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2019. — 272 с. - с.248-250.
    11. Козвонин В.А., Кочурова Т.И., Козвонин Д.В. Выделение ДНК адвентивного растения вольфия (Wolffia) для дальнейшего геномного анализа // Биодиагностикасостояния природных и природно-техногенных систем: Материалы ХVII Всероссийской научно-практической конференции c международным участием. Книга 2. (г. Киров, 5 декабря 2019 г.). – Киров: ВятГУ, 2019. – 396 с. - с. 180-183. - [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=41786206
    12. Козвонин Д.В. Изучение микробиологического состояния пойменных озер реки Вятки в черте города Кирова / Д.В. Козвонин, Е.П. Колеватых // Молодежь и медицинская наука в XXI веке: материалы XXI Всероссийской научной заочной конференции студентов и молодых ученых с международным участием 2-3 апреля 2020 г. / Под ред. Л.М. Железнова, М.П. Разина, Е.С. Прокопьева – Киров: Кировский государственный медицинский университет, 2020. – C. 231-232.
    Апробация работы
    1. VIII региональный конкурс юношеских исследовательских работ им. В.И. Вернадского (участие с научным докладом на Стендовой выставке), январь 2016 г. – диплом лауреата.
    2. XXIII областная научно-практическая конференция юных исследователей окружающей среды «Человек и природа» 26 февраля 2016 г. (выступление с научным докладом) – диплом III степени.
    3. XX Региональный Конгресс молодых исследователей «Шаг в будущее», г. Киров, 19-21 апреля 2016 г. (выступление с научным докладом) – благодарственное письмо.
    4. Международная конференция «Мир науки» Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики», г. Санкт-Петербург, 21-24 апреля 2016 г. (выступление с научным докладом) – диплом I степени.
    5. Федеральные окружные соревнования молодых исследователей «Шаг в будущее» в Приволжском федеральном округе РФ на базе «Центра детского и юношеского творчества, г. Киров 21-26 ноября 2016 г. (участие с научным докладом на Стендовой выставке) - Абсолютное первенство и Большая научная медаль.
    6. Областной конкурс «Природа и общество» в рамках областной научно-практической конференции учащихся, студентов, учителей г. Кирова и Кировской области «Историко-культурный образ территории Кировской области» ВОО РГО, г. Киров – диплом III степени.
    7. Козвонин Д.В. Определение чистоты водоема методом биоиндикации на основе видового состава макрозообентоса по биотическому индексу // Научно-исследовательские работы учащихся: Сборник тезисов. – Киров: Изд-во Лицея естественных наук, 2016. – 114 с., с.43-44.
    8. Козвонин Д.В., Двинина Г.Г. Определение чистоты водоема (старица реки Курья) методом биоиндикации на основе видового состава макрозообентоса по биотическому индексу // Всероссийский проект электронных публикаций «Публикатор» - http://publication.ru/index/stati/0-23, 12.05.2016.
    9. IX региональный конкурс юношеских исследовательских работ им. В.И. Вернадского (участие с научным докладом на Стендовой выставке), январь 2017 г. – диплом лауреата, диплом I степени в номинации: «Самый значимый проект».
    10. XXIII областная научно-практическая конференция юных исследователей окружающей среды «Человек и природа» 28 февраля 2017 г. (выступление с научным докладом) – диплом III степени.
    11. Всероссийский форум научной молодежи «Шаг в будущее» , г. Москва, 20-24 марта 2017г. – диплом II степени в номинации «Лучшая работа среди юных участников форума».
    12. Российский национальный юниорский водный конкурс – 2017, г. Москва, 19 апреля 2017 г. – диплом финалиста, диплом призера номинации «Вода и атом».
    13. Второй Всероссийский конкурс природоохранных эколого-просветительских и творческих проектов среди школьников РФ, центр содействия детства и юношества «Твоя природа», г. Москва, 17.04.2017, номинация «Конкурс проектов – 2017», победитель.
    14. Козвонин Д.В. Определение чистоты водоема методом биоиндикации на основе видового состава макрозообентоса по биотическому индексу // Научно-исследовательские работы учащихся: Сборник тезисов. – Киров: Изд-во Лицея естественных наук, 2017. – Вып. 20. - с.44.
    15. Козвонин Д. Биологическая оценка экологического состояния пойменных озер р. Вятки в черте г.Кирова // Сборник тезисов: 4-ой всероссийской научно-инновационной конференции школьников «Открой в себе ученого». – СПБ., - 2017. – с. 7-8.
    16. XV Всероссийский детский экологический форум «Зеленая планета 2017», конкурс «Природа – бесценный дар, один на всех», г. Москва, 9 августа 2017 г. – диплом лауреата.
    17. Федеральные окружные соревнования молодых исследователей «Шаг в будущее» в Приволжском федеральном округе РФ на базе «Центра детского и юношеского творчества, г. Киров 20-24 ноября 2017 г. (участие с научным докладом на Стендовой выставке) - Абсолютное первенство и Большая научная медаль.
    18. Областная научно-практическая конференция «Природа и общество», Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вятский государственный университет" Институт химии и экологии, ВОО РГО, г. Кировдиплом победителя I степени.
    19. III городские научно-практические чтения памяти С. В. Маракова, Конкурс «Животный мир Вятского края», МБУ «Кировский городской зоологический музей», г. Киров, диплом II степени.
    20. XV Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Биодиагностика природных и природно-техногенных систем», г. Киров, 4-6 декабря 2017 г. –выступление с докладом - сертификат.
    21. Кочурова Т.И. , Козвонин Д.В. О находке вольфии (Wolffia, Lemnaceae) в Кировской области// Материалы XV Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Биодиагностика природных и природно-техногенных систем», г. Киров, 2017. – Книга 2 . - с. 219-221.
    22. X межрегиональный конкурс исследовательских работ им. В.И. Вернадского-2018 (участие с научным докладом на Стендовой выставке), январь 2018 г. – диплом победителя I степени (естественнонаучное направление), диплом I степени в номинации: «Лучшее полевое исследование».
    23. Российская бизнес-школа-выставка, Национальное соревнование молодых ученых Европейского союза, РМПО, Фонд президентских грантов, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 19-21 марта 2018 г. – участие со Стендовым докладом в научной выставке (Науки об окружающей среде) – свидетельство, Диплом Американского метеорологического общества.
    24. Всероссийский форум научной молодежи «Шаг в будущее», г. Москва, 18-23 марта 2018г. участие с научным докладом -– диплом II степени лауреата Российской научно-социальной программы для молодежи и школьников «Шаг в будущее» за высокие результаты в научных исследованиях; рекомендация к публикации статьи в сборнике «Научные труды молодых исследователей программы «Шаг в будущее».
    25. XXVII Всероссийская научная конференция учащихся "Интеллектуальное Возрождение", г. Санкт-Петербург, 20-23 апреля 2018 года при поддержке Фонда президентских грантов по развитию гражданского общества – диплом участника (заочно), тезисы.
    26. Биологическая оценка экологического состояния пойменных озёр р. Вятки в черте г. Кирова в динамике за период с 2015 по 2017 г. // Сборник тезисов XXVII-ой Всероссийской научной конференции учащихся «Интеллектуальное возрождение» / Сост. Демина М. Г., Тронь П. А, Тронь А. А., Тронь И. А., — Санкт-Петербург: АНО НОО «Земля и Вселенная», 2018. – с.12-13.
    27. XXII Региональный Конгресс молодых исследователей «Шаг в будущее», г. Киров, 24-26 апреля 2018 г. (выступление с научным докладом на Симпозиуме «Биологические науки») – диплом I степени, благодарственное письмо.
    28. Козвонин Д.В. Биологическая оценка экологического состояния пойменных озёр реки Вятки в динамике за 2015-2017 гг. // Сборник тезисов 22-ой Международной Пущинской школы-конференции молодых ученых «БИОЛОГИЯ - НАУКА XXI ВЕКА», 23-27 апреля 2018 г., Пущино, 2018 - с.393-394.
    29. Всероссийский конкурс научно-технологических проектов «Большие вызовы» - Научно-технологической (проектной) образовательной программы, Образовательный Фонд «Талант и успех», Образовательный центр «Сириус» (г.Сочи), 2-25 июля 2018 г. – призёр заключительного этапа.
    30. Всероссийский конкурс научно-технологических проектов «Большие вызовы» - Научно-технологической (проектной) образовательной программы, Образовательный Фонд «Талант и успех», Образовательный центр «Сириус» (г.Сочи), 2-25 июля 2018 г. – участие в проекте «Исследование состояния популяций и сохранение китообразных Чёрного моря» направления «Освоение Арктики и мирового океана» образовательной программы «Большие вызовы», признанном экспертами Рабочей группы Маринет НТИ самым технологичным проектом направления в 2018 г. – благодарность от имени направления.
    31. Всероссийский конкурс проектных работ Ярмарка идей «Лифт в будущее» для участников программы РГО «Мир открытий» в ФГБОУф МДЦ «Артек» 14.09.2018 - диплом призёра.
    32. Федеральные окружные соревнования молодых исследователей «Шаг в будущее» в Приволжском федеральном округе РФ на базе «Центра детского и юношеского творчества, г. Киров 26 ноября – 1 декабря 2018 г. (участие с научным докладом на Стендовой выставке) - Абсолютное первенство и Большая научная медаль.
    33. VII Открытый межрегиональный эколого-краеведческий конкурс «Сохраним родную Вятку» при поддержке Министерства охраны окружающей среды Кировской области - номинация «Исследовательские работы», 30 ноября 2018 г.- диплом II степени.
    34. Областной конкурс исследовательских работ РГО «Природа и общество» - 20.12.2018 - диплом победителя.
    35. XI межрегиональный конкурс исследовательских работ им. В.И. Вернадского – 2019 -13.01.2019 - диплом победителя I ст. (естественнонаучное направление) проф. жюри, диплом лауреата.
    36. Региональный этап всероссийской олимпиады школьников по экологии - 06 – 07.02.2019 -диплом призёра III степени.
    37. XXII городская краеведческая конференция «Отчий дом» - 20.02.2019 - диплом лауреата (победителя).
    38. XXVI областная научно-практическая конференция юных исследователей окружающей среды «Человек и природа» КОГОБУДО «Дворец творчества – Мемориал» - 02.03.2019 - диплом II ст.
    39. Всероссийский форум научной молодежи «Шаг в будущее» г. Москва - 18 - 22.03.2019 - диплом III ст.
    40. Всероссийский конкурс юных исследователей окружающей среды (ЮНИОС) г. Москва - 23- 25.03.2019 - диплом победителя федерального заочного этапа; диплом победителя очного этапа в номинации «Экологический мониторинг».
    41. Итоговая конференция XXII областного конкурса исследовательских работ обучающихся образовательных организаций Кировской области по краеведению - 27- 28.03.2019 - диплом I ст.
    42. Научно-практическая конференция школьников 7-11 классов с международным участием «Наука настоящего и будущего» в СПбГЭТУ «ЛЭТИ» г. Санкт-Петербург - 12 – 13.04.2019 - диплом II ст.
    43. XXIII Региональный Конгресс молодых исследователей «Шаг в будущее» г. Киров - 23 - 25.04.2019 - диплом II ст.+ благодарственное письмо
    44. Церемония чествования одаренных детей «Гордость Вятки-2019» - Номинация «Достижения в области образования и науки», 06.06.2019 – благодарность главы города.
    45. Областной экологический форум «ЭКО-СТАРТ», г. Киров, диплом лауреата, 11.10.2019.
    46. VII областная молодежная научно-практическая конференция «Природа и общество», Кировское областное отделение Всероссийской общественной организации Русское географическое общество, Вятский государственный университет, диплом I степени, 21.11.2019.
    47. XIII Соревнования молодых исследователей «Шаг в будущее» в Приволжском федеральном округе РФ на базе «Центра детского и юношеского творчества, г. Киров 26 ноября – 30 ноября 2019 г. - Абсолютное первенство и Большая научная медаль.
    48. Выделение ДНК адвентивного растения вольфия (Wolffia) для дальнейшего геномного анализа В. А. Козвонин, Т. И. Кочурова, Д. В. Козвонин Биодиагностика состояния природных и природно-техногенных систем: Материалы ХVII Всероссийской научно-практической конференции c международным участием. Книга 2. (г. Киров, 5 декабря 2019 г.). – Киров: ВятГУ, 2019. – 396 с. – с. 180-183.
    49. XXIII городская краеведческая конференция «Отчий дом» обучающихся образовательных организаций г. Кирова, посвященная 75-1 годовщине Победы в Великой Отечественной войне, номинация «Сокровища природы», 20.02.2020, дипломант I степени.
    50. XXVII областная научно-практическая конференция юных исследователей окружающей среды «Человек и природа», г. Киров, 28.02.2020, диплом II степени.
    51. Итоговая областная научно-практическая конференция юных исследователей родного края XXIII областного конкурса исследовательских работ обучающихся образовательных организаций Кировской области по краеведению, номинация «Природа и география Кировской области» - 06- 10.04.2020 - диплом III ст.
    Расписание работы автора проекта
    31 октября, сб
    Диалог с экспертами
    Ответы на вопросы
    13:00
    13:30
    14:00
    13:15
    13:45
    Смирнова И.Е.
    Бенедиктова А.И.
    Богатырев Л.Г.
    31 октября, сб
    08 ноября, вс
    11:20
    11:40

    Дядькина С.Е.
    Семенюк О.В.
    12:00
    08 ноября, вс
    Задайте вопрос автору проекта
    Обязанность отвечать на заданные вопросы остается полностью на участнике. Организаторы форума не несут ответственности за сроки получения ответа.
    Заполняя данную форму Вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности сайта.
    Пообщайтесь с автором в режиме реального времени
    Вы можете посмотреть диалог с экспертом и задать вопросы автору в форме вебинара.
    Расписание сессий приведено выше
    Made on
    Tilda