VI Российская научная конференция "Открытие"

 

Секция экология

 I место

Влияние биогенных и антропогенных факторов на разнообразие макрозообентосных организмов реки Латка

 

Автор: Волкова Алена, ученица 11 класса средней школы N 8 г. Рыбинска Ярославской области 

Научный руководитель: ст. научный сотрудник ИБВВ РАН, кандидат биологичкских наук В.Б.Вербицкий

 

Введение

На территории нашей области протекает 4327 малых рек. Между тем, крупнейшие реки существуют благодаря малым рекам и многочисленным ручейкам. Малые и средние реки являются основой формирования водных ресурсов страны. Большое значение играют малые реки для развития ихтиофауны и рыбного хозяйства. Однако, еще в недавнем прошлом, малые реки практически не изучались.

Сообщества зообентоса и зооперифитона, как один из компонентов пресноводного биогидроценоза, вносят свою долю участия в круговорот веществ и энергии в водоеме и создают особую среду для его обитателей. Также участвуют в формировании качества воды. Поэтому исследование зообентоса и зооперифитона - необходимый компонент в комплексном изучении водоемов и водотоков. При исследовании мы использовали гидробиологический метод. Гидробиологический метод, то есть оценка качества вод по растительному и животному населению водоемов, позволяет обнаружить последствия не только постоянного загрязнения, но разового, предшествующего моменту отбора проб. Практическое значение данного метода биологического анализа состоит в том, что его внедрение в сети водоохранных структур позволяет за короткий период получить широкомасштабную оценку качества вод.

Латка была выбрана нами в качестве модельного объекта исследований так как на протяжении нескольких километров можно наблюдать действие как аптропогенных, так и биогенных факторов на разнообразие обитателей водоема. Таким образом, цель нашей работы заключалась в изучении воздействия антропогенных и биогенных факторов на разнообразие и число видов зообентосных и зооперифитонных организмов реки Латка. Также целью являлась оценка экологического состояния реки по станциям и сравнительная характеристика видового разнообразия в 1996 и 2001гг.

Методы и материалы

В связи с тем, что на протяжении реки ее ширина не превышала 4 метров, обследование водотока проводилось путем обхода его по берегу. Пробы зообентоса отбирали на 6 участках реки, характеризующихся разной степенью загрязнения.

В качестве орудий сбора использовались скребок и закидная драга:

Скребок (используется для отбора качественных проб) - разновидность сачка, имеющего в нижней части обода заточенную металлическую пластину. Рама обшивается грубой тканью, к которой пришивается мешок из мельничного газа N 17 - 19. С берега скребком отбирают пробы, направляя его против течения. Длина пути облова должна быть не менее 0,5 м. Отобранные пробы грунта промывают непосредственно в скребке, прополаскивая с берега до просветления промывных вод.

Закидная драга представляет собой треугольную пирамиду, основанием которой служит треугольник из стальных полос, а - ребрами - стальные прутья, жестко скрепленные друг с другом (в вершине пирамиды), а также с углами основания. Длина стороны основания - 25 см, высота пирамиды - 50-75 см. Боковые стороны пирамиды обшиваются прочным сетчатым материалом (например, мельничным газом N 17-19). Драга применяется для облова удаленных от берега участков дна. Для этого ее закидывают с берега или с лодки и волокут по дну с помощью веревки или тростка.

После каждого наполнения ловушек донным материалом пробы промывают непосредственно в этих же ловушках и помещают в эмалированные емкости с крышками. Отбор организмов из промытого грунта обычно ведут на месте отбора проб. При этом небольшую порцию грунта переносят в кювету с водой и с помощью пинцета перекладывают животных в баночки с 4%-ым раствором формалина. На баночки наклеивают этикетки, на которых указываются название реки, а дальнейшей транспортировки в лабораторию. Определение беспозвоночных производили с использоранием бинокуляров и световых микроскопов. Определение производилось до вида, рода, в также дата и место отбора пробы. Допускается разбор проб в лаборатории.

В полевых условиях животных выбирали из грунта и помещали в различные емкости для зависимости от сложности.

Для оценки экологического состояния использовался биотический индекс Вудивиса (смотри приложение).

Описание реки, станций 

Станция N1стеднее течение, расположена выше бобровой запруды, примерно в 400 м. Место отбора проб окружено лесом. Наблюдается незначительная зарастаемость.

Станция N2 расположена рядом с бобровой запрудой. Вследствие деятельности бобров в воде множество различных палок, коряг. Бобровая плотина перегораживает русло реки. Существенно замедляя течение. К реке, по-прежнему, близко подступает лес. Дно илистое с множеством растительных остатков.

Станция N3среднее течение, расположена в 300 м ниже сырзавода. Вода имеет грязно-молочный цвет, ощущается запах сероводорода. Из-за большого количества органики берега реки очень заросли, однако погруженных и плавающих на поверхности воды растений не наблюдается.

Станция N4 среднее течение, расположена у деревни Переслегино, Недалеко от действующей фермы. В воде много органики: коряг, палок. Берега очень заросли.

Станция N5нижнее течение, расположена ниже деревни Чурилово. Река окружена полями, встречаются места водопоя скота. В воде много органики.

Станция N6 предустьевая зона, подтопление почв.Река сильно разлилась. Из-за этого в воде много органики: отмершая трава, смытая почва.

Результаты и их обсуждение

В реке Латка обнаружены представители 3 типов беспозвоночных, таких как т.Кольчатые черви (POLYHAETA), т. Членистоногие, т. Моллюски (MOLLUSCA). Было определено 22 вида беспозвоночных, характерных для малых рек бассейна реки Волги.

На станции N 1 было обнаружено 8 видов гидробионтов. Данные организмы относятся к олигосапробным, альфа-мезосапробным и бета-мезосапробным группам. Число видов – индикаторов чистых вод равно 4. Индекс Вудивиса равен 5.

На станции N 2 мы обнаружили 9 видов беспозвоночных. На данной станции большое влияние оказывает бобровая запруда. Перегораживая русло реки, она создает условия для появления прудовых форм беспозвоночных. Большое количество органики связано с жизнедеятельностью бобров, большим количеством палок, деревьев, попаданием осенью в воду листового опада. На данной станции налицо активные процессы эвтрофикации: затянутость ряской, сильное развитие планктонных организмов, илистое дно, большое количество растительных остатков. Число видов – индикаторов чистых вод - 2. Индекс Вудивиса равен 5.

На станции N 3 нами было обнаружено всего 2 вида беспозвоночных. На данной станции река загрязнена органическими стоками. Отобранный нами ил был черного цвета и имел неприятный запах сероводорода.

Здесь наблюдалось массовое развитие хирономид, способных обитать в воде с повышенным содержанием органического вещества и с пониженным содержанием кислорода. Обнаруженные на данной станции организмы являются индикаторами органического загрязнения. Индекс Вудивиса равен 2.

На станции N 4 мы обнаружили 5 видов гидробионтов. Наблюдаются процессы самоочищения реки. Зообентос стал богаче видами, кроме хирономид стали встречаться моллюски, личинки ручейников, жуков и др. На разнообразие бентосных организмов на этой станции также оказывают влияние коровники, расположенные неподалеку. Как и на предыдущей станции, на этой мы также можем наблюдать процесс эвтрофикации. Всего один вид- индикатор чистых вод. Индекс Вудивиса составляет 4.

На станции N 5 мы обнаружили 7 видов беспозвоночных. Увеличивается число видов – индикаторов чистых вод. На данной станции их 2. Индекс Вудивиса равен 5.

На станции N 6 нами было обнаружено 7 видов гидробионтов. На этой станции также 2 вида – индикатора чистых вод. Индекс Вудивиса ревен 5.

Согласно сравнительной характеристике на станции N2 наблюдается уменьшение числа видов с 12 до 9. В данном случае это не показатель загрязненности воды. В 1996 году на данной станции еще не было бобровой запруды. К 2001 году произошла смена биотопа, причиной которого явились бобры. На станции N3, характеризующейся наибольшим антропогенным воздействием также снизилось число видов. Однако, в этом случке мы можем говорить о ухудшении условий. На станции N4 уменьшение числа видов можно объяснить различием биотопов, с которых отбирались пробы в 1996 и 2001 году. Вследствие разлива реки отбор проб с того же биотопа оказался невозможным. Станции N5 и 6 характеризуются лучшим экологическим состоянием, по сравнению с другими станциями.

Выводы

На реке Латка нами были обнаружены представители 3 типов беспозвоночных: Кольчатые черви, Членистоногие и Моллюски. Таким образом, нами были обнаружены представители всех групп, типичных для малых рек нашей зоны (кольчатые черви, ракообразные, водные насекомые и личинки гетеротопных насекомых).

Станции 1 и 2 характеризуются относительно высоким биотическим индексом и большим числом видов. Это свидетельствует о чистоте водоема на данном участке. Сильного антропогенного воздейстивя на данных станциях не наблюдается. На разнообразие беспозвоночных на второй станции оказывает влияние бобровая запруда. Это отражается в появлении прудовых форм гидробионтов.

Зообентос на станции 3 испытывает огромное антропогенное воздействие, вслежствие сбросов сыворотки. Мы обнаружили всего 2 вида беспозвоночных - олигохета Stylodrilus hoffmeisteri и хирономида Chironomus f.l.plumosus, которые являются индикаторами органического загрязнения. Из них 60% были активны, 10% - мертвы, а 30% находились в угнетенном состоянии. Всего на квадратный метр приходилось 2 - 3 тыс. хирономид.

На последующих станциях наблюдаются процессы самоочищения реки. Зообентос стал более разнообразен, кроме хирономид встречаются моллюски, личинки ручейников, жуков и др. Кроме полисапробные, встречаются мезо- и даже олигосапробные виды.

Исходя из сравнительной характеристики, мы можем сделать вывод, что экологическое состояние ркеи Латка ухудшилось с 1996 года. На это указывает уменьшение числа видов на каждой станции.

 

Приложение 1

Станция

Глубина

(метрах)

Прозрач-ность

Грунт

Течение

(м\с)

Зараста-емость

Дата отбора проб

Темпер-атура

( градусах С)

N1

0,4

0,25

Песок с мелкими камушками

0,05

Двукис-точник

кубышка

06.07.01г

22

N2

0,6 – 0,7

0,2

Песок

Ил

Растительные остатки

0,01

Двукис-точник

06.07.01г

21

N3

0,5

0,15

Черный ил

О,05

Двукис-точник

06.07.01г.

23

N4

1,8

1

Илистый

0,05

Хвощ

Кубышка

Двукис-точник

10.07.01г.

22

N5

1,2

1

Ил, глина

0,04

Тростник, двукис-точник

10.07.01г.

21

N6

1,2

1

Ил,глина

0,04

Рдест, роголистни, хвощ, кубышка

10.07.01г.

21

 

Приложение 2

Виды

Ст. N1

Ст. N2

Ст. N3

Ст. N4

Ст. N5

Ст. N6

Erpobdella

octoculata

+

 

 

 

 

+

Glossiphonia

complanata

 

+

 

 

 

 

Asellus

aquaticus

 

 

 

+

+

+

Potamophylax

Retundipennis

+

 

 

 

 

 

Grammotaulius

nitidus

+

+

 

 

 

 

Limnophillus

rhombicus

 

+

 

+

 

 

Stenophylax

stellatus

 

 

 

 

 

 

Anabolia

soror

 

 

 

 

+

 

Siphlonurus

linneanus

 

 

 

+

 

 

Libellula

quadrimaculata

 

+

 

 

+

 

Sialis

flavilatera

 

+

 

 

+

 

Hironomida

sp.

 

 

 

+

 

 

Hironomus

sp.

 

 

 

 

+

+

Nepa

cinerea

+

 

 

 

 

 

Corixa

geoffroui

 

 

 

+

 

+

Hydrocarina

sp.

 

 

 

 

+

+

Acilius

suleatus

+

 

 

 

 

 

Sphaerium

rivicola

+

+

 

 

 

 

Pisidium

amnicum

+

+

 

 

 

 

Lymnaea

sp

+

 

 

 

 

 

Lymnaea

stagnalis

 

+

 

 

 

 

Lymnaea

ovata

 

+

 

 

 

 

Anisus

vortex

 

 

 

+

+

+

Число видов

8

9

2

5

7

7

Число индикаторов чистых вод

4

2

-

1

2

2

Виды

1996 год

2001 год

Станция N1

кл. Hirudinea

Erpobdella octoculata

 

+

кл. Insecta

Potamophylax retundipennis

 

+

Grammotaulius nitidus

 

+

отр. Hemiptera

Nepa cinerea

 

+

сем. Ditiscidae

Acilius suleatus

 

+

тип Mollusca

Sphaerium rivicola

 

+

Pisidium amnicum

 

+

Lymnaea sp.

 

+

Всего видов

 

8

Станция N2

Hydrazoa

Hydra sp.

+

 

Oligohaeta

Tubificidae sp.

+

 

Hirudinea

Erpobdella octoculata

+

 

Glossiphonia complanata

 

+

Crustacea

Asellus aquaticus

+

 

Trichoptera

Grammotaulius nitidus

 

+

Limnophillus rhombicus

 

+

Trichoptera spp.

+

 

Ephemeroptera

Ephemeroptera spp.

+

 

Odonata

Libellula quadrimaculata

 

+

Megaloptera

Megaloptera spp.

+

 

Sialis flavilatera

 

+

Hemiptera

Hemiptera sp.

+

 

Syrhidae

Syrhidae spp.

+

 

Chironomidae

Chironomidae sp.

+

 

Asellidae

Asellius sp.

+

 

Mollusca

Sphaerium rivicola

+

+

Pisidium amnicum

 

+

Lymnaea stagnalis

 

+

Lymnaea ovata

 

+

Всего видов

12

9

Станция N3

Nematoda

Oligohaeta sp.

+

 

Tubificidae

Tubificidae sp.

+

+

Diptera

Chironomus plumosus

+

+

Всего видов

3

2

Станция N4

Oilgohaeta

Tubificidae sp.

+

 

Hirudinea

Erpobdella octoculata

+

 

Glossiphonia complanata

+

 

Crustacea

Asellu aquaticus

+

+

Asellidae

Asellius sp.

+

Trihoptera

Limnophillus rhombicus

 

+

Ephemeroptera

Siphlonurus linneanus

 

+

Ephemeroptera sp.

+

 

Diptera

Chironomidae sp,

+

 

Hemiptera

Corixa geoffroui

 

+

Hemiptera sp,

+

 

Ditiscidae

Ditiscidae sp,

+

 

Mollusca

Lymnaea stagnalis

+

 

Lymnaea ovata

+

 

Sphaerium rivicola

+

 

Anisus vortex

 

+

Всего видов

12

5

Станция N5

Oligochaeta

Tubificidae sp.

+

 

Hirudinea

Erpobdella octoculata

+

 

Glossiphonia complanata

+

 

Crustacea

Asellu aquaticus

+

+

Trihoptera

Anabolia soror

 

+

Trihoptera sp,

+

 

Odonata

Libellula qadrimaculata

 

+

Megaloptera

Sialis flavilatera

 

+

Diptera

Chironomus sp,

+

+

Hidrocarina

Hidrocarina sp,

 

+

Mollusca

Lymnaea stagnalis

+

 

Lymnaea ovata

+

 

Lymnaea auricularia

+

 

Lymnaea glutinosa

+

 

Sphaerium rivicola

+

 

Anisus vortex

 

+

Всего видов

11

7

Станция N6

Oligochaeta

Tubificidae sp.

+

 

Hirudinea

Erpobdella octoculata

 

+

Crustacea

Asellu aquaticus

 

+

Trihoptera

Mollana sp.

+

 

Anabolia sp.

+

 

Limnephillus sp.

+

 

Diptera

Chironomus sp.

+

+

Cricotopus gr. silvestris

+

 

Polypedillum nubecullosus

+

 

Acricotopus lycenc

+

 

Hemiptera

Corixa geoffroyi

 

+

Hidrocarina

Hidrocarina sp.

 

+

Mollusca

Lymnaea stagnalis

+

 

Lymnaea ovata

+

+

Lymnaea auricularia

+

 

Bythinia tentaculata

+

 

Pisidium sp.

+

 

Anisus vortex

 

+

Всего видов

13

7