Проектная деятельность
.
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
 bondarev_proekt_bioindikatsii_szhat.pptx | 877.24 КБ |
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
План : Введение. Материал и методика исследований. Оценка экологического состояния реки Самовец с помощью биоиндикационных исследований. Выводы и рекомендации. Информационные ресурсы.
1. Введение. Экологическое состояние реки Самовец . В настоящее время водоемы Липецкой области испытывают сильное антропогенное влияние.
Исследуемая река Самовец в окрестностях села Б.Самовец имеет ярко выраженные процессы эвтрофикации . Цель: изучение экологического состояния этого водоема с помощью биоиндикационных методов. Задачи: дать эколого-географическую характеристику реки Самовец . с помощью биоиндикационных зоологических исследований оценить экологическое состояние реки.
Эколого-географическая характеристика реки Самовец . У г.Грязи в Матырское водохранилище впадает правый приток – река Самовец. По длине (39км) и площади водосбора (358км) Самовец относится к категории малых рек. Течет река с северо-востока на юго-запад. 16 км река протекает по Грязинскому району Липецкой области. Берега реки в основном пологие, невысокие, местами (ниже с.Ивановка выше с.Большой Самовец) обрывистые на протяжении 0,5 - 1,5 км. Русло умеренно извилистое.
Биоиндикация как метод экологической диагностики водоемов. Биоиндикаторы - организмы, присутствие, количество или особенности развития которых служат показателями естественных процессов, условий или антропогенных изменений среды обитания. Применяют биоиндикаторы для оценки с их помощью степени загрязнения окружающей природной среды.
Материал и методика исследований. Исследования проводились в июле – сентябре 2017 года. Место проведения работ - участок реки Самовец Грязинского района Липецкой области, расположенный в 200 метрах от впадения в реку Матыра . Для определения биотического индекса брались пробы воды из водоема с помощью водного сачка. Пробы включали небольшое количество воды с илом и беспозвоночными животными, обнаруженными в сачке. В общей сложности было взято 5 водных проб. В ходе исследований было обнаружено 26 особей беспозвоночных животных, относящихся к 13 таксономическим группам (см. табл.2).
При сборе проб старались собирать беспозвоночных из разных частей водоема: грунта, скоплений растительности и т.д. Перед разбором пробу промывали на сите, всех обнаруженных беспозвоночных переносили в чистую воду в чашках Петри. Определяли по видам и группам видов беспозвоночных животных с помощью определителя. (В исследуемой пробе определяли ключевые виды и группы сопутствующих видов (табл.1). Под группой сопутствующих видов в одних случаях понимали род, или семейство, или класс беспозвоночных, в других - каждый вид.)
Например, под группой подразумевают весь класс малощетинковых кольчецов (кроме рода трубочников), семейство ручейников, семейство хирономид , каждый вид плоских червей, пиявок, моллюсков, ракообразных. стрекоз, мух, жуков, водных клещей. Определив количество групп и число ключевых видов [6], находили в таблице 1 соответствующие вертикальный столбец и горизонтальную графу и на их пересечении определяли биотический индекс. В ходе исследования были отловлены и позвоночные животные: 5 экземпляров обыкновенной уклейки, 7 особей остромордых лягушек, по одной особи обыкновенной чесночницы и обыкновенного тритона. Отлов рыб и тритона осуществлялся с помощью сачка. Остромордых лягушек и чесночницу отлавливали вручную. Пойманных позвоночных животных определяли с помощью определителя [8].
Таблица 1. Определение биотического индекса пресноводных экосистем по донным беспозвоночным [2] (по Ашихминой , 2000) Ключевые организмы Общее количество групп 0-1 2-5 6-10 11-16 16 Биотический индекс Личинки веснянок имеются Более одного вида Только один вид - 7 6 8 7 9 8 10 9 Личинки поденок имеются Более одного вида Только один вид - 6 5 7 6 8 7 9 8 Личинки ручейников имеются Более одного вида Только один вид 4 5 4 6 5 7 6 8 7 Бокоплавы имеются Все прочие виды отсутствуют 3 4 5 6 7 Водяные ослики имеются Все прочие виды отсутствуют 2 3 4 5 6 Черви-трубочники и/или красные личинки хирономид имеются Все прочие виды отсутствуют 1 2 3 4 -
Оценка экологического состояния реки Самовец с помощью биоиндикационных исследований. Беспозвоночные животные. Загрязнения изменяют не только химический состав и физические свойства воды, но и состав населения водных беспозвоночных животных [5]. Чистые водоемы заселяют пресноводные двустворчатые моллюски, личинки веснянок, поденок, веслокрылок и ручейников. Умеренно загрязненные водоемы заселяют водяные ослики, бокоплавы, личинки мошек (мокрецов), брюхоногие моллюски, личинки стрекоз и пиявки. Чрезмерно загрязненные водоемы заселяют малощетинковые кольчецы (трубочники), личинки комара-звонца (мотыли) и ильной мухи. Видовой состав беспозвоночных животных, собранных в исследуемом нами водоёме представлен в таблице 2.
Вид Численность (в особях) Тип Кольчатые черви Пиявка малая ложноконская ( Herpobdella octoculata ) 2 Тип Моллюски Прудовик обыкновенный ( Lymnaea stagnalis ) 3 Катушка роговая ( Planorbis corneus ) 4 Катушка окаймленная ( Planorbis planorbis ) 1 Горошинка речная ( Pisidium amnicum ) 1 Тип Членистногие Бокоплав ( Gammarus ) 1 Ручейник ( Trichoptera ) Плавт (N aucoridae ) 4 Гребляк ( Corixidae ) 2 Водяной скорпион (N epa cinerea ) 1 Личинка стрекозы ( Odonata ) 1 Личинка комара ( Culex ) 5 Таблица 2: Беспозвоночные животные исследуемого водоема
Пиявка малая ложноконская Катушка роговая бокоплав Горошинка речная Прудовик обыкновенный Катушка окаймленная Ручейник (личинка)
гребляк плавт Водяной скорпион
Личинка стрекозы Личинка комара
Небольшое разнообразие фауны водных беспозвоночных и отсутствие в пробах животных, чувствительных к органическому загрязнению (личинок веснянок, поденок, вислокрылок) свидетельствуют о существенном загрязнении водоема органическими веществами, образующимися при гниении водной растительности. Биотический индекс пресноводных экосистем по данным проб водных беспозвоночных, рассчитанный по методике Вудивисса, показал 6 балл загрязнения водоема, что соответствует среднему биогенному загрязнению воды.
Позвоночные животные. В ходе наших исследований были обнаружены : мальки уклейки ( Alburnus lucidus ), личинка обыкновенного тритона ( Triturus vulgaris ) и остромордых лягушек ( Rana arvalis ). Так как мальки уклеек очень мелкие, в качестве вида-индикатора загрязнения реки Самовец были выбраны сеголетки остромордых лягушек. Показатели меристических признаков этого вида представлены в табл. 3. Для оценки экологического состояния водоема у 7 особей остромордых лягушек была оценена степень асимметрии меристических (счетных) признаков (число пятен на спине, бедре, голени и стопе).( Данная методика оценки здоровья среды по величине интегрального показателя стабильности развития рыб была предложена В.М. Захаровым и др. (2000) [5]. )
Таблица 3. Меристические признаки остромордых лягушек, пойманных в окрестностях исследуемой реки. № признака → I II III IV V VI VII n А = n /7 № лягушки ↓ пр лев пр лев пр лев пр лев пр лев пр лев пр лев 1 3 3 2 2 3 3 4 3 2 2 2 2 3 4 2 0,29 2 2 2 1 2 3 3 2 3 2 2 2 1 2 1 4 0,57 3 3 3 2 3 3 3 2 4 2 2 2 2 3 2 4 0,57 4 3 3 2 2 4 3 3 2 2 2 3 2 4 3 4 0,57 5 2 3 2 2 3 4 3 2 2 2 2 3 2 2 4 0,57 6 3 2 3 3 4 3 2 3 2 2 3 2 3 2 5 0,71 7 3 3 2 3 3 3 4 3 2 2 2 2 3 2 3 0,43 Средняя частота асимметричного проявления на признак А ср = 0,53 n - количество отклоняющихся признаков у особи; А - частота асимметричного проявления на признак (А = n /7 ).
Меристические признаки остромордых лягушек: I - число полос на дорзальной стороне бедра; II - число пятен на дорзальной стороне бедра; III - число полос на дорзальной стороне голени; IV - число пятен на дорзальной стороне голени; V - число полос на стопе; VI - число пятен на стопе; VII - число пятен на спине. На следующем слайде поменять цифры и убрать
Рис 2. Схема признаков лягушек для оценки стабильности развития. 1-7 - меристические признаки: 1 - число полос на дорзальной стороне бедра; 2 - число пятен на дорзальной стороне бедра; 3 - число полос на дорзальной стороне голени; 4 - число пятен на дорзальной стороне голени; 5 - число полос на стопе; 6 - число пятен на стопе; 7 - число пятен на спине. В экологически благополучных водоемах у лягушек число пятен с левой и правой сторон тела примерно одинаковое. Если обнаруживается несоответствие, то условия в водоёме неподходящие для животных.(табл. 4.).
Таблица 4: Пятибалльная шкала оценки отклонений состояния организма от условной нормы по величине интегрального показателя ( N ) стабильности развития для земноводных Балл Величина показателя стабильности развития ( N ) I <0,50 II 0,50-0,54 III 0,55-0,59 IV 0,60 - 0,64 V >0,64
Таблица 5 Стабильность развития в баллах Качество среды 1-й балл - Условно нормальное 2-й балл - Начальные (незначительные) отклонения от нормы 3-й балл - Средний уровень отклонений от нормы 4-й балл - Существенные (значительные) отклонения от нормы 5-й балл - Критическое состояние
Значение интегрального показателя стабильности развития остромордых лягушек для комплекса меристических признаков - средняя частота асимметричного проявления на признак составила 0.53, что соответствует 2 баллу загрязнения водоема (условная норма). То есть при развитии личинок остромордых лягушек в реке Самовец исследуемый водоем не испытывал сильного загрязнения токсическими веществами - мутагенами. Таким образом, исследованная нами река не испытывает сильного загрязнения мутагенными химическими веществами.
Цвет (окраска). При загрязнении водоема промышленными стоками вода имеет окраску, не свойственную цветности природных вод. Для источников хозяйственно-питьевого водоснабжения окраска не должна обнаруживаться в столбике высотой 20см, для водоемов культурно-бытового назначения - 10см.
Запах. Запах воды обусловлен наличием в ней пахнущих веществ. Запах воды оценивали по характеру интенсивности (табл.2 - 3) , он не должен превышать 2 баллов при температуре воды +20 °С. По предлагаемой методике определяли характер и интенсивность запаха.
Таблица 6: Характер и род запаха воды естественного происхождения. (по Ашихминой , 2000) Характер запаха Примерный род запаха Ароматический Огуречный, цветочный Болотный Илистый, тенистый Гнилостный Фекальный, сточной воды Древесный Мокрой щепы, древесной коры Землистый Прелый, свежевспаханной земли, глинистый Плесневый Затхлый, застойный Рыбный Рыбы, рыбьего жира Сероводородный Тухлых яиц Травянистый Скошенной травы, сена Неопределенный Не подходящий под предыдущие определения
Таблица 7: Интенсивность запаха воды. (по Ашихминой , 2000) Балл Интенсивность запаха Качественная характеристика 0 Никакой Отсутствие ощутимого запаха 1 Очень слабая Запах, не поддающийся обнаружению потребителем, но обнаруживаемый в лаборатории опытным исследователем 2 Слабая Запах, не привлекающий внимания потребителя, но обнаруживаемый, если на него обратить внимание 3 Заметная Запах, легко обнаруживаемый и дающий повод относиться к воде с неодобрением 4 Отчетливая Запах, обращающий на себя внимание и делающий воду непригодной для питья 5 Очень сильная Запах настолько сильный, что вода становится непригодной для питья
Выводы: Исследованная нами река Самовец , относится к малым рекам. На ее берегах в основном небольшие сельские населенные пункты, не оказывающие сильного негативного воздействия на экосистему реки. Мутная и затхлая вода, илистое дно, отсутствие желтых кубышек и белых лилий свидетельствуют о значительном загрязнении водоема органическими веществами, а зарастание телорезом алоевидным , ряской трехдольной и элодеей канадской указывают на протекание в реке интенсивных эвтрофикационных процессов, приводящих к ее зарастанию и обмелению.
2. О значительной эвтрофикации исследуемой реки и загрязнении органическими веществами свидетельствует население беспозвоночных животных (отсутствуют виды, чувствительные к загрязнению воды органическими веществами) и средний показатель биотического индекса Вудивисса . Судя по низкому значению интегрального показателя стабильности развития остромордых лягушек, можно сделать вывод о том, что данный водоем не испытывает загрязнения токсическими мутагенами, например, пестицидами или тяжелыми металлами . 3. Для улучшения экологического состояния реки необходимо удалить избыточное количество водных растений (в первую очередь телорез алоевидный ), улучшить проточность водоема.
Рекомендации: Для сохранения рек и других водоёмов необходимо: Соблюдать водоохранный режим. Создавать водоохранные зоны, в пределах которых запрещается: проведение авиационно-химических работ; применение химических средств борьбы с вредителями, болезнями растений и сорняками; использование навозных стоков для удобрения почв; размещение складов ядохимикатов, минеральных удобрений и горюче - смазочных материалов;
П лощадок для заправки аппаратуры ядохимикатами, животноводческих комплексов и ферм, места складирования и захоронения отходов, кладбищ и скотомогильников; Заправка топливом, мойка и ремонт автомобилей и других механизмов; Д ачных и садовых участков, стоянок транспортных средств; Рубок главного пользования. Устанавливать прибрежные защитные полосы Не осуществлять движение автомобилей и тракторов. Соблюдать УК РФ и Административный кодекс РФ.
Информационные ресурсы 1. Атлас Липецкой области – Новосибирск, 1999. 2. Ашихмина Т.Я. Школьный экологический мониторинг / Т.Я. Ашихмина . – М., 2000. 3. Биологический энциклопедицеский словарь / гл.ред М.С. Гиляров – М., 1986. 4. Дьяконова И.В. Трофические связи зелёных лягушек / И.В. Дьяконова // 50 лет факультету биологии: итоги и перспективы – Мичуринск, 2002. 5. Захаров В.М. Здоровье среды: методика оценки / В.М. Захаров, А.С. Баранов, В.И. Борисов и др. – М., 2000. 6. Козлов М.А. Школьный атлас определитель беспозвоночных – М., 1991. 7. Константинов В.М. Практикум по прикладной и региональной экологии / В.М. Константинов, О.А. Шубин, А.Ю. Околелов – Мичуринск: МГПИ, 2004. 8. Кузнецов Б.А. Определитель позвоночных животных фауны СССР / Б.А. Кузнецов, 1974. 9. Лада Г.А. Методы исследования земноводных: Научно-методическое пособие / Г.А. Лада, С.А. Соколов – Тамбов, 1999. 10. Околелов А.Ю. Практикум по региональной экологии / А.Ю. Околелов – Мичуринск: МГПИ, 2003. 11. Чернова Н.М. Экология / Н.М. Чернова, А.М. Былова – М.1988. 12. В.М. Мишон Матырское водохранилище и его бассейны; водные ресурсы, использование и охрана / В.М. Мишон , В.Н. Двуреченский , Н.В. Пешкова – Липецк, 2002. 13. Безматерных Д. М. Зообентос как индикатор экологического состояния водных экосистем Западной Сибири (Сер. Экология. Вып.85) - Новосибирск, 2007. 14. Биоиндикация в мониторинге пресноводных экосистем / Отв. ред. В.А. Румянцев, И.С. Трифонова. СПб.: ЛЕМА, 2007.
8. Кузнецов Б.А. Определитель позвоночных животных фауны СССР / Б.А. Кузнецов, 1974. 9. Лада Г.А. Методы исследования земноводных: Научно-методическое пособие / Г.А. Лада, С.А. Соколов – Тамбов, 1999. 10. Околелов А.Ю. Практикум по региональной экологии / А.Ю. Околелов – Мичуринск: МГПИ, 2003. 11. Чернова Н.М. Экология / Н.М. Чернова, А.М. Былова – М.1988. 12. В.М. Мишон Матырское водохранилище и его бассейны; водные ресурсы, использование и охрана / В.М. Мишон , В.Н. Двуреченский , Н.В. Пешкова – Липецк, 2002. 13. Безматерных Д. М. Зообентос как индикатор экологического состояния водных экосистем Западной Сибири (Сер. Экология. Вып.85) - Новосибирск, 2007. 14. Биоиндикация в мониторинге пресноводных экосистем Интернет ресурсы: 1. http://ecosystema.ru 2. http://pandia.org/text/77/283/89379.php
Цветущая сакура
Девчата
Самарские ученые разработали наноспутник, который поможет в освоении Арктики
Усатый нянь
Как Снегурочке раскатать тесто?