Учебный центр «Крисмас+»

БИОИНДИКАЦИОННАЯ ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ВОДЫ

РЕКИ РПЕНЬ Г. ВЛАДИМИРА ПО СОСТОЯНИЮ МАКРОЗООБЕНТОСА

Автор: Серебряков Евгений, 10 кл.

МАОУДОД ВГСЮН «Патриарший сад», г. Владимир

Руководитель: Лукашина О.А.

Среди обитающих в водоемах сообществ живых организмов существенную роль играют донные беспозвоночные. Структурная характеристика, качественные и количественные характеристики сообществ макрозообентоса служат важными показателями стабильности и устойчивости водной экосистемы. Остро встает вопрос оценки качества р. Рпень, малого притока р. Клязьма, протекающий на территории г. Владимира, и испытывающий наибольшую антропогенную нагрузку из водных объектов города.

Цель исследования: биоиндикационная оценка качества реки Рпень на выбранных станциях территории города Владимира по состоянию макрозообентоса.

Задачи:

1. найти и проанализировать литературу по заданной теме;

2. изучить фауну донных беспозвоночных реки на обследованных станциях, провести ее таксономический анализ;

3. оценить биоразнообразие, установить количественные показатели и доминирующие виды, сравнить сообщества макробентофауны на исследуемых станциях;

4. провести анализ структуры макрозообентоса и ее динамики в условиях антропогенного воздействия;

5. выявить индикаторные особенности макрозообентоса и оценить качество вод на исследуемых станциях реки по их состоянию.

Объект исследования: макрозообентос р. Рпень.

Исследование проводилось в сентябре 2013 года, отбор проб производился на 3 станциях р. Рпень на территории г. Владимира, отличающихся степенью антропогенной нагрузки. Сбор и обработка проб проводилась по стандартным методикам.

Показатели и методы: видовой состав и численность донных беспозвоночных; индекс доминирования Симпсона; индекс Шеннона; коэффициент общности (сходства) Жаккара; биоиндикационные методы оценки качества; методы статистической обработки.

Расположение станций отбора проб на карте.

1 - коллективные сады, вверх по течению, 800 м от дороги М-7, левый берег.

2 - под мостом дороги  М-7, левый  берег.

3 - территория завода «Автоприбор», вниз по течению, правый берег.

В результате исследования обнаружено 25 видов макрозообентоса, относящиеся к 3 типам и 6 классам. Наиболее широко представлен класс Насекомые, насчитывающий 7 отрядов (68 % от общего числа видов). Среди насекомых наибольшее видовое богатство установлено для отрядов Двукрылые (4 вида) и Клопы (4 вида). Максимальное видовое богатство донных макробеспозвоночных  установлено на  станции № 1 (18 видов из 25). Вниз по течению число видов сокращается  втрое.

Численность донных сообществ исследуемой реки варьируются от 47±2 экз./м² до 360±11 экз./м². В среднем численность макрозообентоса в исследуемых биотопах р. Рпень равна 253±6 экз/м2 (экз. – экземпляр). Наибольшие значения количественных показателей выявлены на станции  № 1, меньше всего особей обнаружено на станциях № 3 (численность падает на 87 %). Количественные показатели донных беспозвоночных статистически различаются для исследованных станций (р< 0,05). Основу численности макробентофауны составляют личинки поденок (32 %), моллюски (21 %) и личинки двукрылых (13%). На долю остальных групп приходится от 1% до 11%.

Для станции №1 наиболее высокий показатель доминирования установлен для личинок поденок Baetis bioculatus, субдоминантными видами оказались личинки ручейников Limnophilus rhombicus. Для станции №2 доминантами выявлены личинки поденки Baetis bioculatus, субдоминантами - личинки Cloen dipterium, комаров-звонцов и прудовик овальный. На станции №3 хирономиды и катушки составляют 25 % от общего числа, трубочники 10 %. Более высокими значениями индекса доминирования Симпсона (С) характеризуются станции №№2,3, что свидетельствует о неравномерности распределения видов, нестабильности данных экосистем и неустойчивости к действию внешних факторов.

Встречаемость  и средняя численность основных групп зообентоса для исследуемых станций р.  Рпень

По встречаемости на станциях лидируют группы моллюски, хирономиды, олигохеты, ручейники. Наибольшее число групп зообентоса (все группы) обнаружено на станции №1 (коллективные сады, вверх по течению), меньшее - имеет станция № 3, где присутствуют лишь 5  из 11 выделенных групп донных беспозвоночных.

Сравнение видовых составов донных беспозвоночных исследуемых станций по коэффициенту Жаккара, показало, что сходство донных сообществ низкое (в среднем 25,7 %). Наибольшее  видовое сходство выявлено между станциями № 1 - № 2 (43%).

Показатели индекса Шеннона, полученные на основании анализа дна исследуемых биотопов, лежат в пределах от 2.14 до 3.54 , что позволяет охарактеризовать биоразнообразие изученных биотопов как «невысокое» (2,87). В результате статистического анализа по t-критерию Стьюдента по индексу видового разнообразия, следует отметить, что статистически значимые различия (р < 0,05) выявлены между  станциями №1 - №2, №2 - №3, №1 - №3.

Таблица 1

Биоиндикационная оценка качества воды р. Рпень.

Проанализировав структурные характеристики донных сообществ мы установили, что исследуемые станции р. Рпень относятся к α-β-мезосапробным водам, стремящимся к полисапробным, в результате загрязнений, поступающих вследствие антропогенной деятельности (таблица 1). Значения индексов уменьшаются вниз по течению (со второго до четвертого класса качества воды). Таким образом, наблюдается тенденция снижение класса качества воды по мере возрастания уровня загрязнения речных вод. Статистический анализ результатов выявил наличие положительной корреляционной связи индекса видового разнообразия Шеннона с биотическим индексом Вудивисса (0,96), индексом Майера (0,98) и значимой отрицательной корреляции с олигохетным индексом (- 0,87).

Заключение и выводы.

1. В составе бентофауны р. Рпень в черте г. Владимира выявлено 25 видов донных беспозвоночных. Наибольшее число видов приходится на насекомых, далее по количеству видов следуют моллюски, олигохеты, ракообразные и паукообразные.

2. Наибольшие значения численности характерны для  станции №1. В обследованных станциях по численности доминируют поденки рода Баетис, комары-звонцы, моллюски и, в местах загрязнения органическими веществами - трубочники. По индексу доминирования Симпсона более стабильной и устойчивой станцией является станция №1.

3. Видовое разнообразие донных беспозвоночных р. Рпень

г. Владимира невысокое. Выявлено низкое сходство видовых составов исследованных станций. Структура сообществ макрозообентоса закономерно упрощается в нижнем течении.

4. Данные биоиндикации с использованием структурных показателей макрозообентоса дали согласованные результаты: качество воды р. Рпень в черте города характеризуется как умеренно загрязненная (III - IV класс качества воды, а-b-мезосапробные условия). Снижение класса качества воды происходит на участках реки, подверженных более высокой техногенной нагрузкой.

5. Проведенное исследование подтверждает несомненную информационную значимость для оценки сложности структурной организации сообществ и ее динамики, а также высокую индикаторную роль донных беспозвоночных для характеристики качества вод, стабильности и устойчивости водоема в целом.

См. также

Учебное оборудование производства ЗАО «Крисмас+» для исследования водоемов и воды

Путеводитель по выбору оборудования для учебно-исследовательских работ

Этот материал опубликован в Сборнике тезисов участников IX Международного конкурса «Инструментальные исследования окружающей среды»