Учебный центр «Крисмас+»

БИОИНДИКАЦИЯ ПРУДОВ НА ОСНОВЕ ВИДОВОГО СОСТАВА МАКРОЗООБЕНТОСА

Автор: Старикова Дарья, 9 кл.

МБОУ СОШ, МБОУ ДОД «ЦДОД» Елецкого района, с. Талица, Липецкая область

Руководитель: Можаров Ю. А.

Оценка состояния среды обитания имеет большое значение, так как деятельность человека зачастую ведёт к непоправимым, губительным, изменениям в природе. Чтобы своевременно оценить степень загрязнения можно применить химические методы, но это даст возможность выявить уровень загрязнения в конкретное время. Мы выбрали для оценки качества воды биоиндикацию, произвели оценку качества воды по видовому составу беспозвоночных животных в прудах деревень Колосовка и Ивановка Елецкого района. По нашему предположению они сильно загрязняются стоками с животноводческих ферм и деревень.

Цель работы: установить видовой состав макрозообентоса и на его основе определить класс качества воды в прудах.

Задачи:

1.Произвести экологическую характеристику исследуемых водоёмов.

2.Отловить и определить беспозвоночных животных.

3.Установить степень сходства видового состава животных в исследуемых прудах (коэффициенты Жаккара и Сёренсена).

4.Выяснить, как изменяется видовой состав животных в течение летнего периода.

5.Определить уровень сапробности водоёмов (индекс Пантле - Букка) и класс чистоты водоёмов.

6.Определить степень загрязнения прудов нитратами.

Методика исследований: экологическая оценка пруда по Н.В. Пешковой, отлов по Е.А. Дунаеву. Определение видового состава по определителям и с помощью микроскопа и цифровой приставки – МЭМ 1300; степень видового сходства по формулам Жаккара и Серенсена; определение сапробности по формуле Пантле-Букка и на основе коэффициента сапробности - класс чистоты водоёма; загрязнение прудов нитратами с помощью тест – комплектов фирмы «Кристмас +».

Пруды в деревнях Колосовка и Ивановка построены в первой половине ХХ века и располагаются в верховьях оврагов. Постоянный водоток наблюдается только в весенний период и вовремя сильных дождей. Дно прудов образовано слоем глины. Почва в водосборном бассейне - чернозём и подвержена эрозии. Пруды представлены каскадом из двух прудов. Верхний - по площади меньше нижнего. Верхний пруд д. Ивановка 25 лет назад представлял – отстойник, куда в большом количестве попадали стоки с животноводческой фермы. В д. Колосовка, в 100 метрах от прудов, находится действующая животноводческая ферма, стоки с которой попадают в пруды. Максимальный уровень воды прудов д. Колосовка 70-270 см. Верхний пруд летом, иногда пересыхает. В д. Ивановка уровень воды – 180-350 см. В 2013 г. в д. Ивановка уровень воды в нижнем пруду подняли на 70 см. На дне прудов ил до 50сантиметров. Подпитка прудов - за счёт таяния снега и грунтовых вод. Понижение уровня воды происходит в результате фильтрации и испарения. Летом режим прудов изменялся довольно существенно. Температура воды в июне и июле составила - 22 градуса, в августе 21. Прозрачность в колосовских прудах – июнь 35 см. и август 15 см. В ивановских прудах в июне – июле 40 см. в августе 35 см. Запаха воды в июне не было, в августе в колосовских появился сильный гнилостный запах. В Ивановке, в верхнем пруду в августе – слабый запах гнили. Летом изменяются экологические показатели состояния воды в худшую сторону, особенно в прудах д. Колосовка, вовремя цветения воды. Это отражается на уменьшении видового состава макрозообентоса. По берегам прудов в д. Ивановка произрастают: деревья - ива белая, берёза повислая, осина, клён американский; кустарники-ива прутьевидная, шиповник коричный; травы - пырей ползучий, череда трёхраздельная, мята обыкновенная, рогоз узколистный, мятлик болотный. На дне верхнего пруда местами произрастает роголистник погруженный, в июле на поверхности воды появилась ряска трёхдольная, в августе её количество увеличилось, особенно в верхнем пруде. На нижнем пруду д. Ивановка, после поднятия уровня воды, по береговой кромке травянистая, прибрежная растительность отсутствует. На дне прудов произрастает небольшое количество нитчатых водорослей. По берегам прудов в д. Колосовка видовой состав древесной и кустарниковой растительности такой же, что и прудах д. Ивановка. Травянистая прибрежная растительность представлена мятликом болотным, мятой обыкновенной и чередой трёхраздельной. В жаркие летние месяцы, появляется полоска береговой линии без травянистой растительности. На дне произрастают нитчатые водоросли. В августе в колосовских прудах вода приобрела зелёный цвет из-за интенсивного размножения сине – зелёных водорослей.

Отлов животных производили в наиболее характерных местах водоёма в разных точках, в одних и тех же местах (Дунаев, 1987).

Таблица №1

Количество беспозвоночных животных отловленных в прудах

Количество обнаруженных видов - 36, из 4 типов, 5 классов, 7 отрядов. Разнообразный видовой состав в прудах Ивановки – 26 видов: июнь – 14, июль - 13, август - 10. В Колосовке- 17 видов: июнь – 10, июль - 13, август - 5. Четыре вида попадались каждый месяц во всех прудах: губка – бадяга (Spongilla), личинки комара звонца (Chyronomidae), водомерка (Gerridae), и палочник водяной (Ratantra linearis). В Колосовке водяной палочник нам попадался в верхнем пруда там, где пруд подпитывается грунтовыми водами и вода здесь чище, чем в остальной части пруда. В ивановских прудах, также каждый месяц, мы отлавливали ещё три вида - имаго гладыша и плавта, личинок плавта (Notonecta glauca, Naucoridae), и прудовик овальный (Lyymnaea ovatus). 16 видов беспозвоночных животных, в прудах обеих деревень, встречались только в какой - то определённый месяц.

Степень сходства видового разнообразия животных. Сравнивая разнообразие макрозообентоса между прудами д. Колосовка и Ивановка мы выяснили, что коэффициент Жаккара (Кj) - 30%, а Сёренсена (Ks) -45%. Kj и (Ks) между отдельными месяцами составили: (в %): в Колосовке июнь-июль – 14-(21), июль-август – 19-(27), август-июнь – 31-(46); в Ивановке июнь-июль – 17-(25), июль-август – 21-(31), август-июнь – 19-(28). Наибольшее сходство в колосовских прудах между июнем и августом, ивановских – между июлем – августом. Наименьшим - между июнем и июлем во всех прудах. Это довольно низкое значение. По нашему предположению оно должно быть выше, так как эти водоёмы подвергаются воздействию одинаковых экологических факторов. На самом же деле оказалось, видовой состав животных в прудах деревни Колосовка менее разнообразный, чем в Ивановке. Мы полагаем, что пруды в деревне Колосовка подвержены более сильному загрязнению потому, что рядом находится действующая животноводческая ферма. А в деревне Ивановка ферма прекратила функционировать более 20 лет тому назад, и за это время произошло самоочищение прудов. Ивановские пруды загрязняются в основном стоками с территории населённого пункта.

Сапробность (индекс Пантле-Букка) в прудах д. Колосовка увеличилась с 2.3 баллов в июне до 3.2 в августе. Класс чистоты изменился с 3 на 4. Вода в прудах Колосовки стала к концу летнего периода более грязная. В прудах Ивановки индекс сапробности изменялся незначительно с 2.2 в июле до 2.4 в июне и августе, что соответствует 3 классу чистоты водоёма.

Содержание нитратов в ивановских прудах: верхнем – 60 мг/л, - 1.3 ПДК для вод рыбохозяйственного значения; нижнем -37 мг/л - ниже ПДК. В колосовских – верхнем – 85 мг/л – выше ПДК почти в 2 раза; нижнем - 120 мг/л превышение ПДК в 2.7 раза.

Выводы:

1.В процессе исследования мы выявили 36 видов беспозвоночных животных относящихся к 4 типам, 5 классам, 7 отрядам. В колосовских прудах - 17 видов, в ивановских - 26.

2.Видовой состав животных разнородный. Каждый месяц во всех прудах встречались только 4 вида беспозвоночных.

3.Экологические условия исследуемых прудов оказались разными за исключением физико - географических данных, температуры воды и характера подпитки.

4.Сходство видового состава беспозвоночных животных исследуемых прудов составляет: коэффициент Жаккара - 30%; коэффициент Сёренсена - 45%. На видовое сходство макрозообентоса влияют ряд факторов, в том числе уровень загрязнения прудов, температура и состав воды, время отлова животных.

5.Индекс сапробности в Колосовке колебался от 2.3 балов в июне до 3.2 в августе; в ивановских с - 2.2 в июне до 2.4 в июле и августе.

6.Вода в прудах деревни Колосовка оказалась 3 класса качества, в июне, и 4 класса, в июле и августе. В ивановских прудах в течение всего периода наблюдения 3 класс качества.

7.Содержание нитратов в колосовских прудах превышает ПДК в 2 - 2.7 раза, в верхнем ивановском в 1.3 раза, нижнем ниже ПДК.

Список информации в литературе и Интернете:

1.Алимов А.Ф., Финогенова Н.П. Оценка степени загрязнения вод по составу донных животных. Л., Изд. ЗИН АН СССР, 1976.

2.Глаголев С.М., Чертопруд М.В., Харитонов Н.П., Ямпольский Л.Ю. «Летние школьные практики по гидробиологии». Методическое пособие. М., 1999. с.288

3.Дунаев Е.А. Методы эколого - энтомологических исследований. М. 1987 г. с.7.

4.Ляндзберг А.Р. «Биоиндикация состояния пресного водоема с помощью донных организмов». Журнал – исследовательская работа школьников, № 1 и № 2, 2004 г.

5.Определитель пресноводных беспозвоночных Европейской части СССР. Кутикова Л.А., Старобогатова Я.И., Л. 1977.

6.Макрушин А.В. «Биологический анализ качества вод». Л., 1974.

7.Мукминов М.Н., Шуралев Э.А. – авторы составители. «Методы биоиндикации» - методическое пособие. Казань, 2011 г.

8.Пешкова Н.В. автор-составитель: Общественный региональный экологический мониторинг природно-антропогенных комплексов Липецкой области. С.27. Липецк, 2009.

9.Яныгина Л.В., Крылова Е.Н. «Биоиндикация экологического состояния предгорных водоёмов Алтая по зообетосу». Ползуновский вестник, №2 2006 г. с. 365.

10.«Экологический энциклопедический словарь на основе книги Дедю И.И.». Кишинёв, 1989 год.

11.Определитель пресноводных беспозвоночных России и сопредельных территорий. Низшие беспозвоночные. Под ред. Палолихина С.Я., СПб. -1994.-Т. 1.-400 с.

12.Интернет - сайт: dic.academic.ru/dic.nsf/cology/508/ИНДЕКС.

13.Интернет – сайт: slovar. Plib.ru>dictionary/d41/2469. html.

14.Интернет – сайт: nfs/ecology/497/.

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»