Сравнительный анализ перифитонных сообществ, образующихся на различных субстратах в реках и озерах Омской области
Оценка 5

Сравнительный анализ перифитонных сообществ, образующихся на различных субстратах в реках и озерах Омской области

Оценка 5
Исследовательские работы
docx
биология
7 кл—10 кл
24.04.2020
Сравнительный анализ  перифитонных сообществ, образующихся на различных субстратах в реках и озерах Омской области
Состав и распределение перифитона особенно важны при изучении водоемов, т.к. прикрепленные организмы, находясь все время на одном и том же месте, быстро реагируют на все изменения, происходящие в омывающей их воде. В Омской области перифитон водоемов изучен недостаточно. Кроме того, зависимость прикреплённых форм от субстрата, являющегося основным элементом биотопа для перифитона, обусловливает необходимость изучения его особенностей.
Маркова А. перифитон.docx

Региональный этап Всероссийской олимпиады школьников                                            по экологии

 

 

 

 

Сравнительный анализ  перифитонных сообществ, образующихся на различных субстратах в реках и озерах Омской области 



 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


     

 

 

 

 

 

 

 

 

Автор: Маркова Анна Дмитриевна,

обучающаяся 10-Б класса

МБОУ «Кормиловская СОШ  №1»

Кормиловского муниципального района

Омской области 

 тел.   8-950-336-50-94                     

 

Руководитель: Маркова Ольга Владимировна,

учитель биологии

МБОУ «Кормиловская СОШ  №1»

тел.8-908-109-58-56

 

 

 

Омск – 2020

Оглавление

Введение…………………………………………………………................................3

Глава 1. Перифитон как показатель экологического состояния водных объектов……………………………………………………………………………….5

1.1. Перифитон - пример экотонного (пограничного) сообщества………………..5

1.2. Состав перифитона………………………………………………………………6

Глава 2. Материалы и методы исследования……………………………………….7

2.1. Полевые исследования………………………………………………….. ………7

2.1.1. Обоснование выбора водных объектов. ................................………………...7

2.1.2. Сбор и обработка полевого материала .............................................................8

2.1.3. Создание модельных субстратов ............................................……………..... 9

2.2. Лабораторные эксперименты..............................................................................10

Глава 3. Результаты исследования и их анализ……………………………………11

3.1. Опытно-экспериментальная работа по изучению физико-химических показателей исследуемых рек и озер……………………………………………….11

3.1.1.Гидробиологические характеристики участков в районах исследований…11

3.1.2.Определение органолептических свойств воды………………………..……12

3.1.3. Химические показатели состояния исследуемых водных объектов……....14

3.2. Опытно-экспериментальная работа по изучению перифитона в исследуемых водоемах  ……………………………………………………………………………15

3.3. Структура перифитонных сообществ на естественных и искусственных субстратах…………………………………………………………………………….18

Выводы………………………………..……………………………………...............20

Список литературы…………………………………...……………………………...21

Приложения………………………………………………………………………22-30

 

 

 

 

 

Введение

Исследования основных живых компонентов водных экосистем – важнейшая часть в решении вопросов гидробиологии. Антропогенная нагрузка пресноводных экосистем стала практически повсеместным явлением. На малых реках в отличие от крупных водных объектов недостаточно пунктов контроля или они отсутствуют.

У меня возник вопрос: какое сообщество организмов, являясь типичным для водоема, реагирует на происходящие изменения в нем?

Таким экологическим монитором является перифитон.

Перифитон, благодаря своей приуроченности к субстрату, играет первостепенную роль при оценке качества воды и позволяет судить о ее среднем загрязнении за определенный промежуток времени, предшествующий исследованию, т.е. анализ перифитона может указать на ранее имевшее место ухудшение качества воды, быть может не отмеченное по единовременным химическим или биологическим пробам.

Актуальность. Состав и распределение перифитона особенно важны при изучении водоемов, т.к. прикрепленные организмы, находясь все время на одном и том же месте, быстро реагируют на все изменения, происходящие в омывающей их воде. В Омской области перифитон водоемов изучен недостаточно. Кроме того, зависимость прикреплённых форм от субстрата, являющегося основным элементом биотопа для перифитона, обусловливает необходимость изучения его особенностей.

Объект исследования: перифитон речных систем Иртыш, Омь, Тарбуга и некоторых озер  Кормиловского района.

Предмет исследования: формирование перифитона в реках и озерах в зависимости от физико-химических показателей воды и организация перифитонных сообществ на разнотипных субстратах.

Цель работы: изучение перифитонных сообществ, образующихся на различных субстратах в реках и озерах Омской области и их сравнительный анализ.

 

Задачи:

1.                 Изучить литературу по данной теме.

2.                 Определить доминирующие комплексы перифитона, образующиеся на различных субстратах в реках и озерах Омской области.

3.                  Провести исследование качества воды по описанным методикам.

4.                 Определить проективное покрытие каждого типа обрастания перифитона.

5.                 Выявить закономерности влияния физико-химических показателей воды рек и озер на формирование перифитона.

6.                 Исследовать особенности структуры перифитонных сообществ на естественных и искусственных субстратах в реках, озерах, емкости и аквариуме.

7.                 Провести сравнительный анализ полученных результатов.

Методы исследования:

- теоретические: анализ литературы, статей по данной теме; обобщение, синтез;

-эмпирические: наблюдение, прямые исследования и сбор перифитона, исследования с помощью экспериментальных субстратов, сравнение.

Практическая значимость. Результаты исследований могут быть включены  в основу разработки мониторинга водных биоценозов Омской области. Так, наблюдающиеся процессы эвтрофикации, особенно выраженные в мелководных исследуемых водоёмах, сопровождаются интенсивным зарастанием, что создаёт для перифитонных организмов обширные и разнообразные субстраты. Особого внимания заслуживает проблема появления в водных объектах новых по качеству субстратов и значительного роста их площади за счёт хозяйственной деятельности и захламления.

 

 

 

 

 

Глава 1. Перифитон как показатель экологического состояния                водных объектов

 

1.1.          Перифитон - пример экотонного (пограничного) сообщества

Перифитоном, или обрастаниями, называются животные и растения, обитающие в толще воды на живых и мертвых субстратах, приподнятых над дном вне зависимости от их происхождения. Перифитонные организмы используются в качестве биологических индикаторов[2].

Перифитон, покрывающий погружённые в воду растения, а также подводные части судов, сваи, тросы и т. п., встречается в самых разнообразных водоёмах: в морях, озёрах и реках. В состав перифитона входят многие виды животных и растений, требующих для своего развития твёрдого субстрата, а также благоприятного кислородного режима, определённой степени освещённости, отсутствия отрицательного воздействия грунта и т. п.  Организмы перифитона встречаются в верхних слоях воды, в пресноводных водоёмах не опускаются ниже глубины нескольких метров. Основную массу перифитона образуют прикреплённые организмы, среди которых обитают также и свободнодвигающиеся животные. Биоценозы перифитона представляют собой примеры очень динамичных биологических систем.

В пресноводных водоёмах перифитоном питаются мальки большого числа рыб, а некоторые рыбы питаются им и во взрослом состоянии. В морях, особенно тропических, перифитон имеет большое значение для судоходства. Даже небольшое обрастание значительно уменьшает скорость судна, при длительном же отсутствии докования, во время которого счищается перифитон, скорость может уменьшиться на половину. Также велика роль перифитона при коррозии бетонных сооружений[4]. 

 

 

 

 

1.2.          Состав перифитона

В состав перифитона (обрастаний) входят представители трех основных функциональных групп (Приложение №1):

·                   автотрофные организмы-продуценты (зеленые водоросли Oedogonium, Bulbochaete, ColeocheteSpirogyra, Stigeoclonium  и многие другие виды, Диатомеи Cymbella, Gomphonema и другие);

·                   гетеротрофные организмы-консументы (инфузории Voriicella, Carchesium, Stetor, коловратки Rotifer, Melicerta, Lacinularia, Limnlas, малощетинковые черви Nais, Stylaria, моллюски, личинки насекомых и другие);

·                   организмы-редуценты (зооглейные, нитчатые, палочковидные, кокковидные и другие бактерии и грибы) [6].

Основу пленок обрастаний составляют в основном микроскопические формы, для которых характерны высокий уровень метаболизма, короткие жизненные циклы и способность быстро реагировать на изменение внешней среды[3].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 2. Материалы и методы исследования

 

2.1. Полевые исследования

2.1.1. Обоснование выбора водных объектов

         Места для сбора проб перифитона выбирали с учетом охвата различных по уровню загрязнения и общей антропогенной нагрузки участков водоемов. Исследуемые водные экосистемы отличаются по темпам процессов эвтрофикации, изменяющих трофические условия, количество и качество растительных субстратов. Наибольшее показательное значение имеет перифитон, развивающийся на субстратах в проточных и открытых местах водных объектов, где невозможны какие-либо случайные застои грязной или чистой воды.

Для сбора полевого материала выбраны пять водных объектов разного типа естественного и искусственного происхождения (рис 2.1).

Мы выбрали 5 районов исследования:  участок  №1 – река Иртыш (Зеленый остров), участок №2 – река Омь (под мостом Кормиловка-Никитино), участок №3 – река Тарбуга (в районе д. Юрьево), участок №4 – озеро Зотинское, участок №5 – озеро Кормиловское.  Спутниковые карты районов исследования представлены в Приложении №2.

 

Рис. 2.1. Схема расположения водоемов и мест отбора проб, в которых проводилось изучение перифитона. Обозначения: 1 – река Иртыш; 2 – река Омь; 3 – речка Тарбуга; 4 – озеро Зотинское; 5 – озеро Кормиловское.

Изучение обрастаний проводили в летний и переходный летне-осенний сезон, являющийся биологическим летом, т.е. периодом максимальной активизации гидробиологических процессов. В июле 2019 года нами были сделаны фотоснимки прибрежной зоны, взяты пробы воды для исследования, прямые исследования и сбор перифитона. Наиболее пригодными для сбора перифитона являютя нейтральные субстраты (камни, бетонные сооружения) - они дают хорошо сравнимые результаты. Не отбирали пробы с поверхности деревянных предметов, так как разлагающаяся древесина вызывает новые сукцессии обрастаний и может исказить представление о действительном состоянии биоценозов.

 

2.1.2. Сбор и обработка полевого материала

Перед отбором проб провели визуальное описание прибрежной зоны по гидрологическим параметрам.

При визуальном описании перифитона пользовались стандартными для обследуемого водоема терминами: тип обрастаний (налет, пленка, слой, корка, нарост, бахрома, пряди, космы нитчатых водорослей и т.д.), их характер (слизистые, рыхлые, плотные, кожистые, известковой структуры, губкообразные, ватообразные, нежные, грубые, слабые, тонкие, толстые и т.д.), цвет обростов и геометрию распределения (гетерогенное мозаичное, равномерное однообразное, в прибрежье, на глубине, в проточных и застойных участках и т.д.) [5].

Кроме того, оценили проективное покрытие каждого типа обрастаний в процентах от общей площади субстратов. Для этого на определенной, хорошо просматриваемой акватории водного объекта (обычно это 1-10 м2) осматриваются и отмечаются типы обростов на характерных субстратах и по глазомерной шкале оценивается их распространенность в баллах в зависимости от занимаемой площади:

 

 

Распространенность, баллы

1

2

3

5

7

9

Занимаемая площадь, %

<1

1–3

3–10

10–20

20–40

40–100

 

Эти сведения используются для оценки динамики изменений биоценозов перифитона и общего заключения об экологическом состоянии водного объекта[4].

Сбор проб перифитона проводился во время забора проб воды. Перифитон изучали путем сбора и осмотра подводных предметов (камни, корни, сваи), на которых он прикреплен. Отбор проб делали на субстратах в проточных и открытых водоемах, где возможны застои грязной и чистой воды, не использовали деревянные предметы, изучали камнебетонные сооружения и налеты на живых организмах.

Сбор перифитона с естественных субстратов проводили соскабливанием, либо просматривали субстрат целиком, помещая его под микроскоп. Соскабливание применялось для простых твёрдых поверхностей – камней, толстых стеблей, деревянных свай, площадь соскоба с которых легко можно измерить[6].

 

2.1.3. Создание искусственных субстратов

 

Исследования перифитонных сообществ могут производиться с применением искусственных субстратов. Метод искусственных субстратов позволяет получить точные характеристики перифитона. В качестве искусственных субстратов рекомендуется использовать предметные стекла.

Погружение стекол в воду производится с помощью различных установок. Удобно использовать для этих целей пенопластовые поплавки. Глубина погружения определяется в зависимости от прозрачности воды.

Исследования начинают с первых же суток погружения стекол, прослеживая стадии формирования перифитона. Извлекать стекло из установки следует очень осторожно, не вынимая всю установку из воды. Стекло помещают в широкогорлую склянку с измеренным количеством воды. В лаборатории стекло помещают в чашку Петри так, чтобы оно было покрыто водой и просматривают под бинокуляром. Крупные организмы просчитывают во всей пробе.

 

2.2. Лабораторные эксперименты

 

Учитывая многофакторность природных условий для формирования перифитонных сообществ, для определения влияния собственно субстрата были проведены лабораторные эксперименты. Для их постановки использовали емкость для воды в осенний период и аквариум в зимний период, что исключило воздействие в первую очередь гидродинамического фактора. В ходе наблюдений выдерживалась постоянная температура (25ºС).

Наблюдения в лабораторных условиях проводились, как и в естественных водных объектах, с использованием обычных (стёкол обрастания), и нетрадиционных (нить и ватные комки) искусственных субстратов. Выполнялось три повторности наблюдения, в ходе обобщения исследуемые показатели усреднялись.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 3. Результаты исследования и их анализ

3.1. Опытно-экспериментальная работа по изучению физико-химических показателей исследуемых рек и озер

В июле 2019 года перед отбором проб провели визуальное описание прибрежной зоны по гидрологическим параметрам, данные представлены в таблице №1.

Таблица №1

3.1.1. Гидробиологические характеристики станций в районе исследований

Номер участка /
Гидробиологические сведения

Температура воды

Качество грунта

Количество макрофитов

№1

р. Иртыш

14°С

Песчаный,
слегка заиленный

Небольшое количество
макрофитов в виде рогоза

№2                  

р. Омь

16°С

Илистый

Небольшое количество
макрофитов в виде рогоза

№3

р. Тарбуга

18°С

Илистый

Среднее количество

№4

оз. Зотинское

19°С

Илисто-песчаный

Большое кол-во

№5

оз. Кормиловское

 

20°С

Сильно заилинный

Большое кол-во
в виде рогоза и ряски

 

Вывод: для рек характерно более или менее быстрое течение, что вызывает подвижность воды,  грунта. В связи с этим процесс зарастания речного русла макрофитами может длительное время оставаться на начальной стадии. Озеро Зотинское при визуальных наблюдениях имеет «цветение воды», вода в этом водоеме ярко-зеленого цвета, содержит большое количество водорослей. Озеро Кормиловское имеет высокую биологическую продуктивность, т.к. это неглубокий водоем с обильным поступлением биогенных соединений.

 

3.1.2. Определение органолептических свойств воды

Для каждого водоема мы проводили три различных измерения: определение прозрачности, определение запаха, определение цветности. Для определения прозрачности мы набрали воду в пробирку и поместили ее перед источником света. Для определения цветности мы наливали исследуемую воду в пробирку, рассматривали на белом фоне. Исследования проводили в июле и сентябре 2019 года в трехкратной повторности. Результаты исследования приведены в таблицах №2 и №3.

Таблица №2

Органолептические свойства воды (июль, 2019г.)

Показатели качества воды

№1 –

р. Иртыш

№2 –                        р. Омь

№3 –

р. Тарбуга

№4 –

оз. Зотинское

 

№5 –

оз. Корми-ловское

 

Прозрач-ность

Едва заметная

Едва заметная

Едва заметная

Едва заметная

Едва заметная

Запах

Травянис-тый            (2 балла)

Травянистый            (2 балла)

Сероводородный (2 балла)

Травянистый            (3 балла)

Сероводородный (3 балла)

Цветность

Слабо-желтоватая

Желтая

Желто-зеленая

Желто-зеленая

Зеленая с пеной

 

Вывод:  световой режим воды под поверхностью определяется ее прозрачностью. От этого свойства зависит фотосинтез бактерий, фитопланктона, высших растений, следовательно, и накопление органического вещества.

 

Таблица №3

Органолептические свойства воды (сентябрь, 2019г.)

Показатели качества воды

№1 –

р. Иртыш

№2 –                        р. Омь

№3 –

р. Тарбуга

№4 –

оз. Зотинское

 

№5 –

оз. Корми-ловское

 

Прозрач-ность

Заметная

Заметная  

Едва заметная

Едва заметная

Едва заметная

Запах

Неопреде

ленный           (1 балла)

Неопределенный         (1 балла)

Сероводородный (2 балла)

Травянистый            (2 балла)

Травянистый (2 балла)

Цветность

Слабо-желтоватая

Желтая

Желто-зеленая

Желто-зеленая

Зеленая с пеной

 

Вывод: в реках вода прозрачнее, чем в озерах, благодаря постоянному перемещению водных масс.

Запах – показатель качества воды, определяемый органолептическим методом с помощью обоняния на основании шкалы силы запаха (Приложение №3).

Вывод: запах воды в реке Тарбуга и озере Кормиловское в июле вызвал тревогу, в сентябре состояние воды улучшилось.

Сероводородный запах не всегда свидетельствует об опасности, но этот факт, как правило, указывает на высокий уровень загрязнения окружающей среды или наличие химических элементов по причине цветения водоемов и гниения в них органических веществ. Серобактерии обитают в среде, где содержится небольшое количество кислорода и употребляют в пищу разлагающиеся органические вещества, образуя при этом газообразный сероводород.

Травянистый запах (запах скошенной травы) – запах естественного происхождения, обусловлен живущими и отмирающими в воде организмами, влиянием берегов, дна, почв, грунтов.

Вывод: цветность объясняется происхождением водоемов, они вытекают из болот ( кроме р. Иртыш), вода имеет желтовато-коричневую окраску, содержит много гумусовых веществ.

Цветность зависит от содержания в воде взвешенных веществ органического и минерального происхождения. Желто-зеленый цвет воды р.Тарбуга является следствием размножения в благоприятных условиях микроскопических водорослей. Условиями являются яркий солнечный свет, повышенная температура воды, слабый приток свежей, не застоявшейся воды и наличие в реке органических веществ. Кроме того, в воде р. Тарбуга имеется большое количество нитчатых водорослей, покрывающих своими зелеными нитями листья водных растений, грунт и саму поверхность рек. В озере Кормиловское сточные воды могли создать интенсивную окраску воды.

3.1.3. Химические показатели состояния исследуемых водных объектов

Определение водородного показателя

В пробирку налили на 2/3 объёма исследуемой воды и смачивали в ней кусочек универсальной индикаторной бумаги, затем сравнивают окраску бумаги со шкалой и устанавливали величину рН.

Вывод: рН воды исследуемых водоемов – нейтральная, находится в пределах 6,5-8,5.

Этот химический показатель очень важен при изучении водоемов, т.к. напрямую воздействует на жизнедеятельность живых организмов. При подкислении водоемов его обитатели быстро вымирают как из- за прямого воздействия, так и вследствии невозможности размножения, поскольку в первую очередь погибает икра и рыбная молодь. Подкисление воды происходит, прежде всего, вследствие кислотных осадков. При низких значениях рН в воде начинают растворяться находящиеся в связанном виде соли тяжелых металлов.

Жизнедеятельность и распространение организмов в воде зависят от концентрации ионов водорода (рН). Все обитатели воды – гидробионты приспособились к определенному уровню рН: одни предпочитают кислую, другие — щелочную, третьи — нейтральную среду. Изменение этих характеристик, прежде всего в результате промышленного воздействия, ведет к гибели гидробионтов или к замещению одних видов другими.

Определение общей жесткости воды

Жесткость воды обусловливается содержанием в ней солей кальция и магния. Для определения общей жесткости мы налили 10 мл анализируемой воды, добавили 5-6 капель фенолфталеина.

Вывод: во всех исследуемых пробах наблюдалось розовое окрашивание, значит, в воде имеются карбонат-ионы.

Определение сульфат-ионов

В пробирку с исследуемой водой добавили 0,5 мл раствора соляной кислоты и 2 мл 50% раствора хлорида бария, перемешали. По характеру выпавшего осадка определяли содержание сульфатов.

Вывод: во всех пробах сразу появилась слабая муть, что свидетельствует о концентрации сульфатов в количестве 10-100 мг/л. Содержание сульфатов в природных водах обусловлено выщелачиванием горных пород. Также сульфаты попадают в водоемы со сбросами сточных вод.

 

3.2. Опытно-экспериментальная работа по изучению перифитона

При исследовании перифитона учитывали: тип обрастания: налет, пленка, слой, корка, нарост, бахрома, прядь; характер обрастания: слизистые, известковые, рыхлые, ватообразные, губкообразные, кожистые, плотные, толстые, тонкие, слабые, нежные, грубые; цвет обрастания; геометрия распределения: гетерогенно мозаичное, равномерное однообразие. Результаты представлены в таблицах №4 и №5.

Таблица №4

Исследование перифитона (июль 2019г.)

Номер пробы

Тип обрастания

Характер обрастания

Цвет обрастания

Геометрия распределения:

№1 –

р. Иртыш

-

-

-

-

№2 –                        р. Омь

-

-

-

-

№3 –

р. Тарбуга

налет

слабые

зеленый

гетерогенно мозаичное

№4 –

оз. Зотинское

 

-

-

-

-

№5 –

оз. Корми-ловское

налет

слабые

зеленый

гетерогенно мозаичное

 

Вывод: в летнее время перифитон образуется крайне слабо.

 

Таблица №5

Исследование перифитона (сентябрь 2019г.)

Номер пробы

Тип обрастания

Характер обрастания

Цвет обрастания

Геометрия распределения

№1 –

р. Иртыш

Налет

слабые

илистый

равномерное однообразие

№2 –                        р. Омь

Налет

слабые

илистый

равномерное однообразие

№3 –

р. Тарбуга

Пленка

слизистые

зеленый

равномерное однообразие

 

№4 –

оз. Зотинское

 

 

Налет

 

слизистые

 

зеленый

 

равномерное однообразие

№5 –

оз. Корми-ловское

 

Пленка

слизистые

Зеленый, бурый

равномерное однообразие

Обрастания собирали с листьев и делали смыв. Далее помещали в баночки и анализировали (Приложение №4). Мы изучили проективное покрытие каждого типа обрастания в процентах от общей площади субстрата. Для этого в водной акватории выбрали просматриваемую площадку от 1 до 2 м2;    осмотрели и дали характеристику типа обрастании; по глазомерной шкале оценили распределение в баллах в зависимости от занимаемой площади (баллы 1 - 1%, 2 – 1%-3%, 3 – 3%-10%, 5 – 10%-20%, 7 – 20%-40%, 9 – 40%-100%) (рис. 1. )

Рис. 1. Проективное покрытие перифитона, в баллах

Вывод: в ходе наблюдения и изучения перифитона под микроскопом, мы определили доминирующий состав перифитона: диатомовые водоросли (Cymbella, Gomphonema), микроскопические организмы – зелёныепводоросли (Oedogonium, Bulbochaete, Coleochaete, Spirogyra, Stigeoclonium), а из животных – инфузории, коловратки, малощетинковые черви, моллюски, личинки насекомых. Определение бактерий ввиду чрезвычайной трудности не входит в задачу исследования перифитона. Сравнительный анализ показал, что максимальное проективное покрытие (7 баллов) перифитона оказалось в озере Кормиловское, реке Тарбуга (5 баллов); наименьшее проективное покрытие (1 балл) в реках Иртыш и Омь.

3.3. Структура перифитонных сообществ на естественных и искусственных субстратах

 

В сентябре 2019 года нами заложен эксперимент по сбору перифитона на предметные стекла в естественных природных водоемах.  (Приложение №5).

В качестве искусственных субстратов использовали предметные стекла. Использовали для этих целей пенопластовые поплавки. При исследовании качества воды установку с искусственным субстратом погружали в воду и начинали анализ с первых же суток погружения стекол, прослеживая стадии формирования перифитона приблизительно две недели. 

На начальной стадии сукцессионного процесса видовое разнообразие невелико. Вторая стадия сукцессии приходилась на третий – пятый день наблюдений и отличалась значительным ускорением освоения субстрата.

Третья стадия сукцессионного процесса характеризовалась стабилизацией видового состава. Фаза стабилизации отмечалась на одиннадцатый день наблюдений.

Для определения влияния собственно субстрата были проведены лабораторные эксперименты. Для их постановки использовали емкость для воды в осенний период и аквариум в зимний период, что исключило воздействие в первую очередь гидродинамического фактора. В ходе наблюдений выдерживалась постоянная температура (23ºС). Эксперимент проводили с использованием обычных (стёкол обрастания) и нетрадиционных (нить и ватные комки) искусственных субстратов. Выполнялось три повторности наблюдения, в ходе обобщения исследуемые показатели усреднялись.

 

Таблица №4

Формирование перифитонных сообществ                                                                                    на естественных и искусственных субстратах

№ п/п

Субстрат

Процесс обрастания внесенных в воду предметов

 

1

Нижняя сторона листа водных растений-макрофитов

Начинается сразу же, через несколько часов на их поверхности обнаруживались одиночные клетки водорослей

2

Камни

Обнаруживались водоросли, простейшие на первый день эксперимента

3

Стёкла обрастания

Начинается сразу же, на их поверхности обнаруживались одиночные клетки водорослей

4

Нить крученая льняная

Происходил медленными темпами

5

Вата хлопчатобумажная

Войлокообразное покрытие из нитчатых водорослей

 

 

Вывод: процесс обрастания различного типа субстрата происходит по-разному: более выраженный неподвижный слой воды вдоль поверхности нижней стороны листа водных растений-макрофитов обуславливает большую численность диатомовых водорослей. Особенности пространственной структуры и большей площади стекол обрастания и камня обеспечивает формирование перифитона уже в первые дни. Особенности структуры льняной нити с её меньшей площадью, по сравнению со стёклами обрастания,  объясняют медленный темп формирования перифитона. Вата хлопчатобумажная является наиболее своеобразной по формируемой структуре пространства, характеризуется очень небольшими площадями для прикрепления, поскольку ватные волокна имеют крайне незначительную толщину.


Выводы

 

1.                 Перифитон (обрастание) - лучший индикатор опасных загрязнений, располагающиеся на поверхностных предметах у кромки воды. В чистых водоемах эти обрастания ярко-зеленого цвета или имеют буроватый оттенок. Для загрязненных водоемов характерны белые хлопьевидные образования. При избытке в воде органических веществ и повышения общей минерализации обрастания приобретают сине-зеленый цвет, так как состоят в основном из синезеленых водорослей. При плохой очистке фекально-бытовых сточных вод обрастания бывают белыми или сероватыми.

2.                 В результате сравнительного анализа гидробиологических и физико-химических показателей речных экосистем Иртыш, Омь, Тарбуга и озер Кормиловское и Зотинское выяснили, что формирование перифитона зависит от свойств и состава воды.

3.                 Т.к. в пресноводных водоёмах перифитоном питаются мальки большого числа рыб, в летний период его меньше, чем в конце биологического лета.

4.                 Изменение перифитона сходно с сезонной динамикой. В конце биологического лета наблюдается интенсивное развитие перифитона в реке Тарбуга и озере Кормиловское.

5.                 На естественных и искусственных субстратах перифитон формируется по-разному:  искусственные субстраты нарушают структуру и целостность перифитонных сообществ.                                                                                

6.                 Общая экологическая ситуация в водоемах не катастрофичная, но динамика деградации реки Тарбуга  и озера Кормиловское уже прослеживается и, если не предпринимать никаких мер, река  и озеро имеет все шансы потерять свои культурно-бытовые качества. Бурное развитие сине-зеленых водорослей - хороший индикатор опасного загрязнения воды органическими соединениями.

Список литературы

 

1. Пирогова Т.И. Лабораторный практикум по экологии. Омск: Изд-во ОмГПУ, 2000. – 75 с.

2. Оперативная общественная оценка состояния водоёмов: Методическое пособие. – Составители: С.В. Костарев, Г.В. Ситникова. – Омск: НП «Экологический комитет», 2008. – 36с.

3. "Руководство по гидробиологическому мониторингу пресноводных экосистем" (под. ред. д.б.н. В.А.Абакумова). - С.-Пб.: Гидрометеоиздат, 1992. - 318 с.

 

4. Экологический мониторинг: Учебно-методическое пособие. Изд. 3-е, испр. и доп. / Под ред. Т.Я. Ашихминой. М.: Академический Проект, 2006. -416 с.

5. Петрова Н. А. Сукцессия фитопланктона при антропогенном эвтрофировании озер. Л., 1990, 197 с.

 

6.Методы гидрологических исследований: проведение измерений и описание рек". - М.: Экосистема, 1996. - 21 с.;

 

7."Физико-химические методы изучения качества природных вод". - М.: Экосистема, 1997. - 17 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение №1

Состав перифитона

Зелёные водоросли

              https://www.discoverlife.org/IM/I_MWS/1196/640/Bulbochaete_40unidentified41,I_MWS119696.jpg

               Oedogonium                                                      Bulbochaete

https://mindcrave.files.wordpress.com/2012/03/img_1731.jpg         https://ru-static.z-dn.net/files/d24/f592a8d2e5b684bb1d14ad5d575c0898.jpg

                               Coleochaete                                                   Spirogyra

Диатомовые водоросли

https://alchetron.com/cdn/cymbella-09cab7fa-df7c-4fd1-a669-459ba99dfa1-resize-750.jpeg    https://www.landcareresearch.co.nz/__data/assets/image/0019/62407/gomphonema.jpg

                  Cymbella                                                    Gomphonema

 

 

Гетеротрофные организмы

https://im0-tub-ru.yandex.net/i?id=24e430db48abdc59746f829556dc0f9e-l&n=13       https://www.coralreefing.com/wp-content/uploads/2016/03/Brachionus-plicatilis.jpg

            Инфузории Paramecium                             Коловратки Rotifer

https://i.ytimg.com/vi/L0NjuE8o-4E/maxresdefault.jpg    https://proulitok.ru/wp-content/uploads/2019/10/Ulitka-prudovik-1200x900.jpeg

     Малощетинковый червь Stylaria                      Моллюск большой прудовик

                                                                                        Lymnaea stagnalis

https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/118779/pub_5bcf252528996200aacdf068_5bcf2565b9fcb700aa2967d4/scale_1200             http://img1.safereactor.cc/pics/comment/%D0%BD%D0%B0%D1%81%D0%B5%D0%BA%D0%BE%D0%BC%D1%8B%D0%B5-%D0%BC%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE-%D0%B3%D0%B8%D1%84%D0%BE%D0%BA-%D0%B3%D0%B8%D1%84%D0%BA%D0%B8-%D1%81%D1%82%D1%80%D0%B5%D0%BA%D0%BE%D0%B7%D0%B0-1530015.jpeg

     Личинки комара Culicidae                            Личинка жука плавунца Dytiscus

 

 

Приложение №2

Спутниковые карты районов исследования

Участок №1 - река Иртыш (Зеленый остров)

 

Участок №2 - река Омь (под мостом Кормиловка-Никитино)

 

 

 

 

 

Спутниковые карты районов исследования

Участок №3 - река Тарбуга (в районе д. Юрьево)

Участок №4 - озеро Зотинское

 

 

 

Спутниковые карты районов исследования

Участок №5 – озеро Кормиловское

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение №3

По характеру запахи делят на две группы:

- естественного происхождения (живущие и отмершие в воде организмы, загнивающие растительные остатки и др.)

- искусственного происхождения (промышленных и сточных вод).

Запахи второй группы (искусственного происхождения) называют по определяющим запах веществам: хлорный, бензиновый и т.д. 

Обозначение запаха

Примерный род запаха

Характер запаха

А

Ароматический

Огуречный, цветочный

Б

Болотный

Илистый, тинистый

Г

Гнилостный

Фекальный, сточный

Д

Древесный

Запах морской щепы, древесной коры

З

Землистый

Прелый, запах свежевспаханной земли, глинистый

П

Плесневый

Затхлый, застойный

Р

Рыбный

Запах рыбьего жира, рыбы

С

Сероводородный

Запах тухлых яиц

Т

Травянистый

Запах скошенной травы, сена

Н

Неопределенный

Запахи естественного происхождения, не подходящие под предыдущие определения


Интенсивность запаха по  оценивают в шестибальной шкале. 

Интенсивность запаха

Характер появления запаха

Оценка интенсивности, балл

Нет

Запах не ощущается

0

Очень слабая

Запах не ощущается потребителем, но обнаруживается при лабораторном исследовании

1

Слабая

Запах замечается потребителем, если обратить на это его внимание

2

Заметная

Запах легко замечается и вызывает неодобрительный отзыв о воде

3

Отчетливая

Запах обращает на себя внимание и заставляет воздержаться от питья

4

Очень сильная

Запах настолько сильный, что делает воду непригодной к употреблению

5

Приложение №4

Полевые и лабораторные исследования (все фото из личного архива)

        

 

Исследования воды в июле 2019г.

 

 

 

 

 

Приложение №5

    

Отбор проб перифитона на реках Омь, Тарбуга  (сентябрь 2019г.)

 

 

 

В школьной лаборатории                              Приложение №6

        


 

Региональный этап Всероссийской олимпиады школьников по экологии

Региональный этап Всероссийской олимпиады школьников по экологии

Оглавление Введение…………………………………………………………

Оглавление Введение…………………………………………………………

Введение Исследования основных живых компонентов водных экосистем – важнейшая часть в решении вопросов гидробиологии

Введение Исследования основных живых компонентов водных экосистем – важнейшая часть в решении вопросов гидробиологии

Задачи: 1.

Задачи: 1.

Глава 1. Перифитон как показатель экологического состояния водных объектов 1

Глава 1. Перифитон как показатель экологического состояния водных объектов 1

Состав перифитона В состав перифитона (обрастаний) входят представители трех основных функциональных групп (Приложение №1): · автотрофные организмы-продуценты ( зеленые водоросли

Состав перифитона В состав перифитона (обрастаний) входят представители трех основных функциональных групп (Приложение №1): · автотрофные организмы-продуценты ( зеленые водоросли

Глава 2. Материалы и методы исследования 2

Глава 2. Материалы и методы исследования 2

Изучение обрастаний проводили в летний и переходный летне-осенний сезон , являющийся биологическим летом, т

Изучение обрастаний проводили в летний и переходный летне-осенний сезон , являющийся биологическим летом, т

Распространенность, баллы 1 2 3 5 7 9

Распространенность, баллы 1 2 3 5 7 9

В лаборатории стекло помещают в чашку

В лаборатории стекло помещают в чашку

Глава 3. Результаты исследования и их анализ 3

Глава 3. Результаты исследования и их анализ 3

Определение органолептических свойств воды

Определение органолептических свойств воды

Таблица №3 Органолептические свойства воды (сентябрь, 2019г

Таблица №3 Органолептические свойства воды (сентябрь, 2019г

Вывод: цветность объясняется происхождением водоемов, они вытекают из болот ( кроме р

Вывод: цветность объясняется происхождением водоемов, они вытекают из болот ( кроме р

Жизнедеятельность и распространение организмов в воде зависят от концентрации ионов водорода (рН)

Жизнедеятельность и распространение организмов в воде зависят от концентрации ионов водорода (рН)

Таблица №4 Исследование перифитона (июль 2019г

Таблица №4 Исследование перифитона (июль 2019г

Корми-ловское Пленка слизистые

Корми-ловское Пленка слизистые

Сравнительный анализ показал , что максимальное проективное покрытие (7 баллов) перифитона оказалось в озере

Сравнительный анализ показал , что максимальное проективное покрытие (7 баллов) перифитона оказалось в озере

Таблица №4 Формирование перифитонных сообществ на естественных и искусственных субстратах № п/п

Таблица №4 Формирование перифитонных сообществ на естественных и искусственных субстратах № п/п

Выводы 1.

Выводы 1.

Список литературы 1. Пирогова

Список литературы 1. Пирогова

Приложение №1 Состав перифитона

Приложение №1 Состав перифитона

Гетеротрофные организмы

Гетеротрофные организмы

Приложение №2 Спутниковые карты районов исследования

Приложение №2 Спутниковые карты районов исследования

Спутниковые карты районов исследования

Спутниковые карты районов исследования

Спутниковые карты районов исследования

Спутниковые карты районов исследования

Приложение №3 По характеру запахи делят на две группы: - естественного происхождения (живущие и отмершие в воде организмы, загнивающие растительные остатки и др

Приложение №3 По характеру запахи делят на две группы: - естественного происхождения (живущие и отмершие в воде организмы, загнивающие растительные остатки и др

Приложение №4 Полевые и лабораторные исследования (все фото из личного архива)

Приложение №4 Полевые и лабораторные исследования (все фото из личного архива)

Приложение №5 Отбор проб перифитона на реках

Приложение №5 Отбор проб перифитона на реках

В школьной лаборатории

В школьной лаборатории
Материалы на данной страницы взяты из открытых истончиков либо размещены пользователем в соответствии с договором-офертой сайта. Вы можете сообщить о нарушении.
24.04.2020