Актуальность: связана с применением компьютерной программы CorelDraw, которая может быть использована для выполнения разнообразных измерительных работ при биологических исследованиях, что позволяет экономить значительное количество времени по сравнению с работами, предусматривающими измерения традиционным способом – использование линейки, взвешивание растений.
Изучая биологические объекты, узнала, что существует современная область науки – биоинформатика. Этот раздел науки позволяет изучать и анализировать различные объемы биологической информации. В настоящее время накоплен большой опыт по определению линейных параметров растений (например, длина, ширина, площадь листьев) разными математическими и компьютерными способами. В данной работе предлагается усовершенствование метода по определению морфометрических показателей растений с помощью современной компьютерной программы CorelDraw. Применение этой программы позволяет получать правильные и информативные научно-практические результаты. Показано, как возможно выполнить измерения морфологических параметров листьев и корней растений с помощью программного обеспечения CorelDraw; провести математические расчеты исследуемых показателей; обосновать возможность использования предложенной методики, как для исследования растений, так и для оценки состояния окружающей среды.
Проблема: проходя по улицам своего города, обратила внимание на поражение листьев древесных растений. Появились вопросы: «Каким образом можно определить площадь поражения листьев?» «Какие новые информационные технологии для это можно использовать?»
Гипотеза: есть ли возможность изучить морфометрические параметры растений с помощью новых информационных технологий, например, с использованием векторного графического редактора CorelDraw?
Цель исследования – изучить морфометрические параметры растений (длина, ширина, площадь и др.) с помощью обычных измерительных инструментов и программного обеспечения CorelDraw. Обосновать возможность использования предложенной авторской методики для исследования растений и применения полученных результатов в целях изучения экологической ситуации состояния окружающей среды городских территорий.
Задачи:
1. Провести опыты по выращиванию растений (пшеница) при разных условиях среды (состав воды, уровень загрязнения почв).
2. Отобрать листья растений березы в разных частях г. Усолье-Сибирское, Иркутской области, различающихся по антропогенной нагрузке.
3. Выполнить обработку биологического материала с использованием сканера.
4. Произвести изучение морфометрических показателей растений в программе CorelDraw, сравнить полученные данные с результатами стандартных измерений.
5. Выполнить комплекс математических расчетов морфометрических показателей исследуемых растений.
6. Построить карта-схему повреждения березовых насаждений г.Усолье-Сибирское.
Новизна: в ходе исследования изучены функциональные современные возможности программы CorelDraw. Получены знания и умения, которые можно использовать для эффективного изучения морфометрических показателей растений и дальнейшего применения полученных результатов в биологических и экологических исследованиях.
Объекты исследования – проростки пшеницы (Triticum) сорта «Озимая Иркутская», листья березы повислой (Betula pendula Roth). Проростки пшеницы выращивались в комнатных условиях, листья березы отбирались в городских парках Усолья-Сибирского в 2018–2020 годах.
В ходе проведения исследований мне удалось с помощью графического редактора CorelDraw выполнить различные линейные измерения растений. Обычным способом такие измерения трудоемки и даже невозможны, например, измерение ширины первого листика пшеницы. При использовании CorelDraw многие измерительные приборы просто не нужны. Большое увеличение сканированного изображения позволяет изучать растения с большой точностью. Мне удалось изучить не только площадь листовой поверхности, но и ее поражение, что было бы практически невозможным без бинокулярного микроскопа. Кроме этого в графической программе возможно построить различные карты. Для города Усолье-Сибирское была построена интерактивная карта-схема поражения березовых насаждений. Эта карта-схема несет большую смысловую нагрузку. На ней отображено повреждение деревьев разными антропогенными факторами. Поскольку деревья березы служат хорошими индикаторами окружающей среды, то можно заключить, что с помощью проведенных мною исследований, выявлены зоны разного экологического состояния окружающей среды нашего города.
Главный вывод моей работы заключается в следующем – программа CorelDraw имеет большой набор графических средств, позволяющих с большой точностью измерять морфометрические параметры биологических объектов, имеющих сложную геометрическую форму. Данная программа не только может успешно применяться в области биологии и экологии, но и обладает широкими возможностями для использования ее в практическом плане при картографировании территорий.