Исследовательский проект «Оценка качества среды по асимметрии карасей»

Исследовательский проект «Оценка качества среды по  асимметрии карасей»,  выполнили группа учащихся 8 класса Под качеством среды понимается её состояние, необходимое для обеспечения здоровья человека и других видов живых существ. Степень отклонения среды  от нормы определяется по состоянию населяющих её живых организмов,  которое, в свою очередь, определяется по нарушению стабильности развития  наиболее массовых (фоновых) видов и оценивается по пятибалльной шкале: Стабильность развития Качество среды. 1­ый балл 2 – ой балл 3 – ий балл 4 – ый балл 5 – ый балл ­ Условно нормальное ­ начальное незначительное отклонение от нормы ­ Средний уровень отклонений ­ Существенные отклонения от нормы. ­ Критическое состояние Стабильность развития как способность организма к нормальному развитию (без нарушений и ошибок) является чувствительным индикатором  состояния природных популяций и позволяет оценивать суммарную величину  антропогенной нагрузки. Наиболее простым и доступным для широкого  использования способом оценки стабильности развития является определение величины флуктуирующей асимметрии билатеральных морфологических  признаков. Величина представляет собой отклонения от строгой  билатеральной симметрии вследствие несовершенства онтогенетических  процессов и проявляется в незначительных ненаправленных различиях между  сторонами (в пределах нормы реакции организма). Получаемая интегральная  оценка качества среды является ответом на вопрос, – какова реакция живого  организма на неблагоприятное воздействие, которое имело место в период его развития. Для характеристики водных экосистем рекомендуется массовые виды рыб­  плотва, окунь, лещ, щука, карась золотой, серебряный карась. Выборки должны состоять из особей сходного возраста. При изучении  взрослых рыб необходимо учитывать, что полученные оценки уровня  флуктуирующей асимметрии отражают воздействие среды на момент  формирования исследованных признаков. Оценку ситуации на текущий  момент позволит анализ выборок сеголеток. Рекомендуемый объём выборки – 20 особей.  Подготовка и хранение материала. Для анализа лучше всего использовать  свежепойманную рыбу. Хранить материал удобно в замороженном виде.  Следует избегать длительного хранения материала, так как при этом  возможно нарушение чешуйчатого покрова и некоторых других структур. 64 В прудах района водится серебряный карась. Нам посчастливилось с  рыбалкой, и попались десятка три серебряных карасей в Алтынском пруду. Для оценки уровня стабильности развития при ихтиологических  исследованиях используются 6­8 легко учитываемых признаков.                  Меристические признаки :    1­ число лучей в грудных плавниках; 2.­ число лучей в брюшных плавниках; 3. – число лучей в межжаберной перегородке;                                                        4. – число чешуй в боковой линии Для счётных признаков величина асимметрии у каждой особи определяется  по различию числа структур слева и справа. Интегральным показателем  стабильности развития для комплекса счётных признаков является средняя  частота асимметричного проявления на признак. Этот показатель  рассчитывается как среднее арифметическое числа асимметричных признаков у каждой особи, отнесённое к числу используемых признаков. В  этом случае  не учитывается величина различия между сторонами, а лишь сам факт  1 1 2 2 4 асимметрии.  Таблица обработки данных по оценке стабильности развития с  использованием счётных признаков. ( Алтынский пруд) №  особи Сторона Пр. 1 13 13 2 13 3 4 14 14 5 6 13 Лев. Пр. 8 8 8 8 8 8 Лев. 30 28 31 31 29 29 Лев. Пр. 13 13 13 14 14 13 8 8 8 8 8 8 Лев 4 5 5 5 5 5 4 Пр. 30 28 31 31 28 29 3 4 5 5 5 5 5 3 А А/n 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0,25 0 65 13 10 12 13 29 7 31 8 30 9 31 10 Средняя частота асимметричного проявления на признак 0,1 29 31 30 31 5 5 5 5 13 11 11 13 9 8 8 8 9 9 8 8 5 5 5 5 0 2 1 0 0 0,5 0,25 0 Шкала оценки отклонений состояния организма от условной нормы по  величине интегрального показателя стабильности развития для рыб. Величина показателя стабильности развития Бал л 1 2 3 4 5                                                                                                                                       Менее 0,3 0,3­ 0,34 0,35 – 0,39 0,4­0,44 Более 0,44                                        Караси из Алтынского пруда помогли нам применить методику оценки водной среды, и сделать вывод об относительной стабильности. Действительно до  последнего времени рядом не располагались нефтяные вышки, а питание  данного пруда в основном основывается из родниковых ручьёв, пополняющих  реку Селенгушку, и расположенный на этой реке Алтынский пруд. В будущем планируем постоянное наблюдение за асимметрией водных обитателей, с  последующим сравнительным анализом.    Расширение количества нефтяных вышек и увеличение поголовья скота, а  также постоянный рост применения удобрений и химикатов в сельском  хозяйстве могут негативно повлиять на стабильность развития, как флоры,  так и фауны. В этом году мы применили методику оценки для карасей и  66 1 1 2 3 4 А А/n берёзы повислой.  В результате можно сделать вывод, что загрязнение  атмосферы в районе наиболее интенсивное, водные объекты по величинам  показателей стабильности находятся пока  в относительно лучшем  положении.   Однако, если рассмотреть водные объекты уже давно  подверженные влиянию человека, то результаты уже сказываются в  отрицательную сторону. Например, недалеко от Вишнёвой поляны, на правом  берегу Черемшана находится небольшое озерцо. Мы его условно назвали  Вишнёво – полянским. Оно раньше, лет 8 назад во время половодья  затоплялось водами Черемшана, в результате чего происходило   самоочищение вод. После строительства дороги к  санаторию «Вишнёвая  поляна» воды Черемшана не поступают в озеро. В результате берега  зарастают, вода покрывается ряской ­ озеро постепенно превращается в  болото. Караси водятся, но данные по показателям асимметричности гораздо  хуже.                                                                                                                 Таблица обработки данных у карасей Вишнёво – полянского  озера ( пойма  Черемшана)                                          №  особи Сторона Пр. Лев. Пр. 8 13 1 8 13 2 8 3 13 8 14 4 8 14 5 8 6 13 9 13 7 9 10 8 8 9 12 10 9 13 0,25 +0,25+ 0,5+ 0.25+0,25=1,5 1,5: 4= 0,37 – по шкале это 3 балла, т.е. средний уровень отклонений.    Таким образом, наши измерения и исследования показывают, что методика по  асимметричности действительно оправдана. Меньше встречено число  отклонений в пруду, где антропогенное влияние незначительно и в озерце  около Вишнёвой поляны число асимметрий 6 раз у 10 особей по 4 признакам,  что составило 0,37, т.е. средний уровень отклонений. Влияние как  промышленное, так и сельскохозяйственное  на водную среду данного объекта значительно больше, чем на Алтынский пруд. Лев. Пр. 13 13 13 14 14 13 13 11 11 13 Лев. 30 28 31 31 29 29 29 31 30 31 Лев 4 5 5 5 5 5 5 5 5 5 0,25 0 0 0 0,25 0 0 0,5 0,25 0,25 2 7 8 8 8 8 8 9 8 8 8 4 Пр. 30 28 31 31 28 29 29 31 30 31 3 4 5 5 5 5 5 5 5 5 5 1 0 0 0 1 0 0 2 1 1 67 Наблюдая за  выпасом скота, на промежутке  между сёлами Вишнёвая Поляна – Урняк, мы  обнаружили вопиющие нарушения. Стадо, количеством 460 голов крупного  рогатого скота, паслось в течение всего месяца на одном и том узком  пойменном участке на берегу реки Черемшан. Причём не учитывается  пастухом не наличие  как береговой, так и в целом водоохранной зоны.  Целыми днями стадо находится вблизи самой водной полосы Черемшана. Весь месяц август стояла жаркая погода. Травянистый покров не просто не  само восстанавливался или частично истреблялся, на многих участках  абсолютно исчез. Почему так опасно вытаптывание травянистого покрова? В  период дождей или во время таяния снега смытый почвенный покров стекает  в реку.    Большой Черемшан имеет для района огромное значение. В Нурлатском  районе нет крупных рек, поэтому Черемшан хоть и не является крупной  рекой для Татарстана, для района буквально « жизненная артерия».  Общая длина  Большого Черемшана составляет 465 км, на территории  Республики Татарстан более 205 км. Начинается река в Самарской области. С востока на запад пересекая район, издревле притягивал население к своим  берегам, поэтому очень часто друг за другом располагаются крупные и  мелкие населённые пункты: Старые Челны, Бурметьево, Курманаево,  Вишнёвая Поляна, Русская Менча, Караульная Гора, Салдакаево, Чулпаново.  С помощью моста, ведущего к санаторию, измеряли скорость течения реки.  Ширина моста 11 м, поплавок, пущенный с одной стороны моста, появлялся  на другой стороне, через 18 сек., таким образом, 11: 18 =0,6 м/сек. Санаторий « Вишнёвая поляна» располагается на правом берегу реки .  Именно здесь, сразу за спортивным комплексом санатория и выпасалось  наблюдаемое стадо. Численность крупного рогатого скота ООО ИРС  практически не меняется за последние годы   Численность поголовья крупного рогатого скота.         68 460 455 450 445 440 435 430 числ. КРС420 2005 2006 2007 2008 По нормативам,  существующим в животноводстве, самым оптимальным  является, если приходится во время летнего выпаса 2­4 головы на 1 га. Здесь  же на этих 10 га, таким образом, должны пастись не более 40 голов.  Превышение достигает в 10 раз. Естественных кормов не хватает, большое  значение для этого стада имеет дополнительная  зелёная подкормка и  подкормка за счёт комбикормов.                                                                                           Выводы и предложения Новый водный кодекс усложняет экологическую работу, направленную на  сохранение водоохранной полосы. Вместо 50­ 100 метров береговая полоса  осталась только 20 метров. Я представляю отряд экологов, которые являются организаторами борьбы против таких безумных законов. Наш отряд очистил  довольно большой участок берега от мусора.                                                        Притоки Черемшана, которые начинаются в лесах и питаются родниковой  водой, пока имеют довольно чистую воду. В стабильности развития  Алтынского пруда мы убедились, изучив асимметрию карасей. Показатель  0,1говорит о стабильности развития карасей. Однако буквально на наших  глазах устанавливалась нефтяниками вышка на берегах Селенгушки.  Мониторинг данной территории обязательно будем проводить и в будущие  годы.                                                                                                          Таким образом, наши измерения и исследования показывают, что методика  по асимметричности действительно оправдана. Меньше встречено число  отклонений в пруду, где антропогенное влияние незначительно, а в озерце  около Вишнёвой поляны число асимметрий 6 раз у 10 особей по 4 признакам,  что составило 0,37, т.е. средний уровень отклонений. Влияние как  промышленное, так и сельскохозяйственное  на водную среду данного объекта значительно больше, чем на Алтынский пруд.   На берегах Черемшана пасутся огромные стада коров, причём пасутся они  целыми днями на очень небольшом пойменном участке, прямо у водной  полосы. Выходим с предложениями об изменении графика выпаса,  предусматривающего нахождения стада хотя бы по неделям на разных  69 участках. Находится коровам у водной полосы только во время водопоя, а не  целыми днями.                                                                                                            70