VI Российская научная конференция "Открытие"
Секция экология
I
местоВлияние биогенных и антропогенных факторов на разнообразие макрозообентосных организмов реки Латка
Автор
: Волкова Алена, ученица 11 класса средней школы N 8 г. Рыбинска Ярославской областиНаучный 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
2Виды |
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 |