Проектно-исследовательская работа по экологии была проведена на реке Нерская и прудах Орехово-Зуевского района Московской области в районе г. Куровское. Исследование проводилось методами биоиндикации по методикам Вудивисса , Майера и листьям ряски.В результате исследования было выявлено экологическое состояние водоемов, которыеоказались в основном 3 степеени -бета-мезасапробные. за исклюбчением 2 пруда в деревне Новое, который оазался 4 степени - альфа-мезасапробный. Т. е состояние водоемов удовлетворительное. Такое состояние водоемов связано не только с загрязнением рек человеческой деятельностью.,но и изменением состояния озера и прудов ,вследствие закономернных процессов зарастания и уменьшения кислородного баланса в них.
Вложение | Размер |
---|---|
referat_todua.docx | 68.46 КБ |
МАОУ «Куровская средняя общеобразовательная школа №6»
Проектно-исследовательская работа
по экологии на тему:
Экологическое состояние
рек Нерская, Понорь , Вольная, озера Маненково
и прудов в деревне Новое.
Работу выполнила ученица 10 класса Тодуа Анна
Руководитель учитель биологии: Башурова Т. И.
2012г.
Содержание
Стр.
1. Введение 3.
2. Биоиндикация пресноводных водоемов
2.1. Что такое биоиндикация пресных вод 4.
2.2.Что такое эвтрофикация и ее значение для состояния водоемов 7.
2.3. Методики оценки состояния водоемов 10
2.3.1. Биотический индекс Вудивисса 10
2.3.2. Индекс Майера 11
2.3.3. Определение чистоты вод по ряске. 12
2.4. Исследования экологического состояния водоемов района 13
3. Заключение 19
4. Литература 20
2
Введение
Я всегда была заинтересована природой моего района и меня волнует ее будущее.В связи с большой антропогенной нагрузкой, испытываемой природными комплексами в последнее время, становится актуальной разработка и апробация методик, позволяющих оценивать экологическое состояние природных природно-антропогенных ландшафтов. Природа Подмосковья испытывает наиболее сильное отрицательное влияние человека, так как данная территория была заселена и освоена человеком достаточно давно. Здесь располагается огромное число промышленных предприятий и населённых пунктов. Именно поэтому состояние природных комплексов Подмосковья вызывает сильную озабоченность и большую тревогу. К сожалению, не всегда есть возможность проводить комплексные научные исследования, требующие больших материальных затрат и специального оборудования. В таких случаях можно использовать метод биоиндикации, получивший в последнее время широкое признание и распространённость. Однако целью данной работы является не только оценка биоразнообразия и устойчивости водных биоценозов, но и привлечение внимания школьников к данной проблеме, что особенно актуально в перспективе дальнейшего ухудшения экологической обстановки в московском регионе. Именно в школьном возрасте наиболее удачно можно привить внимание к проблемам охраны природы и бережного к ней отношения.
2. Цели и задачи
Цель:
Оценка биологического разнообразия и устойчивости биоценоза пресных водоемов района г. Куровское и оценка качества воды
Задачи:
1. Описание биогеоценоза (экосистемы)
2. Ознакомиться с методиками биоиндикации водоемов.
3. Описание экологических групп водных организмов.
4. Отбор проб и определение организмов.
5.Проведение биоиндикации воды водоемов по методикам
Вудивисса и Майера, а также по листьям ряски.
3
2. Биоиндикация .
2.1.Что такое биоиндикация пресных вод.
Существование человечества невозможно без природных ресурсов, самым важным их которых является вода. Именно поэтому очень актуальна проблема сохранения водных ресурсов. Водный голод угрожает не только по тому, что на Земле не хватает пресной воды, но и потому что человек при своей организации промышленности и повседневной жизни портит огромное количество чистой воды. На обезвреживание загрязненных промышленных и бытовых сточных вод используется почти 40% всего мирового стока пресной воды.
Так как все компоненты природы тесно и неразрывно взаимосвязаны между собой, то нарушения одного компонента вызывает изменение состояния всех остальных. Поэтому, оценивая состояния одного, можно предполагать и изменения других компонентов. Наиболее остро изменения окружающей природной среды отражаются на биотических компонентах, в том числе и на животном мире.
В последнее время оказываются сильные антропогенные воздействия на поверхностные водоёмы. Это и различные сбросы промышленных и бытовых вод, и шумовое загрязнение, и нарушение структуры водоемов при механическом перемешивании слоёв воды, а также нарушение термического режима. Всё эти факторы приводят к различным изменениям в водных экосистемах, что отражается и на общем состоянии природы и на человеческом обществе.
Существуют множество химико-физических методов определения качества воды, используются специальные приборы. Метод же определения степени чистоты воды с помощью обитающих в ней гидробионтов достаточно доступный.
О возможности использования живых организмов в качестве показателей определенных условий природы писали еще ученые Древнего Рима и Греции. В трудах Ломоносова и Радищева есть упоминание о растениях-указателях особенности почв, горных пород и подземных рек. По современным представлениям биоиндикаторы - организмы, присутствие, количество и особенности развития которых , служат показателями естественных процессов, условий или антропогенных изменений среды обитания. Биоиндикация – метод, который позволяет судить о состоянии окружающей среды по факту встречи , отсутствию, особенностям развития организмов биоиндикаторов. Условия, определяемые с помощью биоиндикаторов, называются объектами биоиндикации. Ими могут быть определенные типы природных систем, так и различные свойства этих объектов и определенные процессы. При выборе биоиндикаторов американский Ю. Одум предлагает учитывать следующее:
1. Стенотопные виды ( виды , более редкие в сообществах, как правило приспособленные к существованию в строго определенных условиях)более
4
редкие в сообществах, как правило являются лучшими индикаторами, чем виды эвритопные( широко распространенные и обладающие более широким диапазоном выносливости).
2. Более крупные виды являются обычно лучшими индикаторами, чем мелкие, так как скорость оборота последних в биоценозах выше и они могут нет попасть в пробу в момент исследования.
3.при выделении вида используемого в качестве индикатора воздействия того или иного фактора, необходимо иметь полевые и экспериментальные сведения о лимитирующих значениях данного фактора с учетом возможных компенсаторных реакций организма и толерантности вида.
4.Численное отношение разных видов более показательно и является надежным индикатором, нежели численность одного.
Существуют несколько видов биоиндикации. Если одна и та же реакция
вызывается различными факторами, то это неспецифическая биоиндикация. Если жете или иные изменения можно связать с одним фактором, то речь идет о специфической биоиндикации. Например, лишайники и хвойные деревья могут характеризовать чистоту воздуха и наличие промышленных загрязнений в тех местах, где они растут. Видовой состав животных и низших растений, обитающих в почвах, является специфическим для различных почвенных комплексов, поэтому изменения этих группировок и численность видов в них могут свидетельствовать о загрязнении почв веществами или изменения структуры почв под воздействием хозяйственной деятельности.
Методы индикации подразделяются на два вида: регистрирующая и биоиндикация по аккумуляции. Регистрирующая биоиндикация позволяет судить о воздействии факторов среды по состоянию особей вида или популяции, а биоиндикация по аккумуляции использует свойства растений и животных накапливать те или иные вещества ( например, содержание свинца в печени рыб). Регистрирующие индикаторы реагируют на изменения состояния среды изменением численности, фенооблика,, повреждения тканей, соматическими проявлениями( уродливостью), изменением скорости роста и другие заметные признаки. В качестве примера регистрирующих биоиндикаторов не всегда возможно установить причины изменений, то есть факторы, определяющие численность, распространение или облик. Это один из недостатков биоиндикации, поскольку данный эффект может порождаться разным причинами или комплексом причин. Накапливающие индикаторы концентрируют загрязняющие вещества в своих тканях и органах, которые потом могут использоваться для выяснения степени загрязненности при помощи химического анализа. Примером могут быть хитиновые панцири ракообразных и личинок насекомых, мозг. Почки, раковины моллюсков. Современная оборудование и приборы какими бы сложным не были, все же не могут сравниться с живыми организмами. Правда, живые организмы
5
реагируют на весь комплекс веществ , не могут установить концентрацию какого то вещества в мнокомпонентной смеси. Но физические и химические методы дают количественные и качественные характеристики фактора, но позволяют судить о его биологическом действии косвенно. С помощью биоиндикации можно получить информацию о биологических последствиях и сделать только косвенные выводы об особенностях фактора. Но в основном методы биоиндикации не требуют значительных затрат и могут широко применяться.
Существуют разные биологические индикаторы. О наличии некоторых загрязнителей можно судить по внешним признакам растений и животных. Благодаря «памяти» этих организмов можно узнать и о роли факторов, которые могут в настоящее время и не действовать. Например, появление черных пятен на листьях липы говорит о том , что в зимнее время снег посыпали солью для ускорения таяния, о выбросах сернистого газа расскажут пятна на листьях подорожника большого. По ширине годичных колец сосен в окрестностях химического производства, можно определить в какие годы завод особенно загрязнял воздух. По высоте растений можно судить о концентрации солей в воде. Так тростник может быть ростом до4 м, но высокое содержание солей не дает ему вырасти и до 1 м.
Каждая группа организмов в качестве биологического индикатора имеет свои преимущества и недостатки, которые определяют границы ее использования при решении задач биоиндикации. Простейшие являются высокочувствительными индикаторами сапробного состояния водоема. Зообентос - совокупность животных, обитающих на дне и в придонных слоях воды, служит хорошим индикатором загрязнения донных отложений и придонного слоя воды. Наиболее достоверными индикаторами среди них служат легочные моллюски, особенно катушки и речные чашечки .
Методы биоиндикации качества водоемов основываются на способности пресноводных моллюсков очищать воду от загрязняющих веществ. Например, моллюски, заселяющие один квадратный метр донного ила водоема, за сутки способны профильтровать до 280 м3 воды. Некоторые виды моллюсков могут жить в загрязненной воде, и это позволяет судить о чистоте воды по видимому разнообразию обитающих в данном водоеме моллюсков-биоиндикаторов. Так, катушку, перловицу и беззубку утиную можно найти только в водоемах с чистой водой, битинию, горошину, лужанку, прудовика, перловицу вздутую и физу - в водоемах со слабым загрязненной водой, а шаровку роговую- с умеренно загрязненной
Положительные результаты дает также оценка качества воды по личинкам насекомых. Свободно живущие личинки ручейников, а также поденок являются наиболее чувствительными организмами.
Зоны сапробности. Под сапробностью принято понимать степень распада органических веществ в загрязненных водах. Распад органических загрязнений в водоеме приводит к потреблению кислорода и накоплению
6
ядовитых продуктов распада (углекислота, сероводород, органические
кислоты и др.). Способность организмов обитать в условиях разной степени сапробности объясняются потребностью в органическом питании и выносливостью к вредным веществам, образующимся в процессе разложения органического вещества.
В полисапробной зоне водоема органических веществ много, кислорода нет. Здесь происходит расщепление белков и углеводов.
В мезосапробной зоне нет неразложившихся белков, есть сероводород, диоксид углерода и кислород. Происходит минерализация органических веществ. Есть различия между альфа - и бета-мезосапробной зонами. Вода в альфа-мезосапробной зоне умеренно загрязнена органическими веществами, есть аммиак и аминосоединения, кислорода мало. В бета-мезосапробной зоне органических загрязнителей мало; кроме аммиака есть продукты его окисления - азотная и азотистая кислоты, много кислорода.
В олигосапробной зоне практически нет растворенных органических веществ, кислорода много, вода чистая.
В водоеме сапробность развивается в двух противоположных направлениях. Первое - от чистого водоема к загрязненному: олиго-сапробность бета-мезосапробность альфа-мезосапробность полисапробность. Второе - в обратном направлении - от загрязненного водоема к чистому, это результат процессов самоочищения (табл. 1).
О чистоте воды природного водоема можно судить по видовому разнообразию и обилию животного населения.
Чистые водоемы заселяют моллюски, личинки веснянок, паденок, вислокрылок и ручейников. Они не выносят загрязнения и быстро исчезают из водоема , как только в него попадают сточные вода.
Умеренно загрязненные водоемы заселяют водяные ослики. Бокоплавы, личинки мошек, двустворчатые моллюски-шаровки, битинии, лужанки, личинки стрекоз и пиявки.
Чрезмерно загрязненные водоемы заселяют малощетинковые черви, личинки комаров –звонцов и ильной мухи.
По С.Г. Николаеву водоемы классифицируются таким образом.
1 – очень чистые – ксеносапрбные.
2- чистые - олигосапробные
3 – удовлетворительно чистые – бета-мезосапробные
4 – загрязненные – альфа-мезосапробные
5 – грязные –бета - полисапробные
6 – очень грязные - гиперэфтрофные
При обогащении водоемов биогенными веществами, содержащимися, например, в бытовых стоках, значительно повышается продуктивность фитопланктона. При перегрузке водоемов биогенами возникает бурное развитие планктонных водорослей, окрашивающих воду в зеленый, сине-
7
зеленый, золотистый, бурый или красный цвета ("цветение" воды).
"Цветение" воды наступает при наличии благоприятных внешних условий для развития одного, редко двух-трех видов. При разложении избыточной биомассы, выделяется сероводород или другие токсичные вещества. Это может приводить к гибели зооценозов водоема и делает воду непригодной для питья. Многие планктонные водоросли в процессе жизнедеятельности нередко выделяют токсичные вещества. Увеличение в водоемах содержания биогенных веществ в результате хозяйственной деятельности человека, сопровождаемые чрезмерным развитием фитопланктона, называют антропогенным эвтрофированием водоемов. Показателем качества вода служит биотический индекс, который и определяет по количеству ключевых и сопутствующих видов беспозвоночных животных, обитающих в данном водоеме. Самый высокий биотический индеек 10, он отражает качество воды экологически чистых водоемов, вода ,которых содержит оптимальное количество биогенных элементов и кислорода. В ней отсутствуют вредные газы и химические соединения, способные ограничить обитание беспозвоночных животных.
2.2 Эвтрофикация (др.-греч. εὐτροφία — хорошее питание) — обогащение рек, озёр и морей биогенами, сопровождающееся повышением продуктивности растительности в водоёмах. Эвтрофикация может быть результатом как естественного старения водоёма, так и антропогенных воздействий. Основные химические элементы, способствующие эвтрофикации — фосфор и азот. Для эвтрофных водоёмов характерны богатая литоральная и сублиторальная растительность, обильный планктон. Искусственно несбалансированная эвтрофикация может приводить к бурному развитию водорослей («цветению» вод), дефициту кислорода, замору рыб и животных. Этот процесс можно объяснить малым проникновением солнечных лучей вглубь водоёма (за счёт фитопланктона на поверхности водоёма) и, как следствие, отсутствием фотосинтеза у надонных растений, а значит и кислорода.
Механизм воздействия эвтрофикации на экосистемы водоемов следующий.
1. Повышение содержания биогенных элементов в верхних горизонтах воды вызывает бурное развитие растений в этой зоне (в первую очередь фитопланктона, а также водорослей – обрастателей) и увеличение численности питающегося фитопланктоном зоопланктона. В результате
прозрачность воды резко снижается, глубина проникновения солнечных лучей уменьшается, и это ведет к гибели донных растений от недостатка света. После отмирания донных водных растений наступает черед гибели прочих организмов, которым эти растения создают места обитания или для которых они являются вышерасположенным звеном пищевой цепи.
2. Сильно размножившиеся в верхних горизонтах воды растения (особенно водоросли) имеют намного большую суммарную поверхность тела и
8
биомассу. В ночные часы фотосинтез в этих растениях не идет, тогда как процесс дыхания продолжается. В результате в предутренние часы теплых дней кислород в верхних горизонтах воды оказывается практически исчерпанным, и наблюдается гибель обитающих в этих горизонтах и требовательных к содержанию кислорода организмов (происходит так называемый «летний замор»).
3. Отмершие организмы рано или поздно опускаются на дно водоема, где происходит их разложение. Однако, как мы отметили в пункте 1, донная растительность из-за эвтрофикации погибает, и производство кислорода здесь практически отсутствует. Если же учесть, что общая продукция водоема при эвтрофикации увеличивается (см. пункт 2), между производством и потреблением кислорода в придонных горизонтах наблюдается дисбаланс, кислород здесь стремительно расходуется, и все это ведет к гибели требовательной к кислороду донной и придонной фауны. Аналогичное явление, наблюдающееся во второй половине зимы в замкнутых мелководных водоемах, называется «зимним замором».
4. В донном грунте, лишенном кислорода, идет анаэробный распад отмерших организмов с образованием таких сильных ядов, как фенолы и сероводород, и столь мощного «парникового газа» (по своему эффекту в этом плане превосходящего углекислый газ в 120 раз), как метан. В результате процесс эвтрофикации уничтожает большую часть видов флоры и фауны водоема, практически полностью разрушая или очень сильно трансформируя его экосистемы, и сильно ухудшает санитарно-гигиенические качества его воды, вплоть до ее полной непригодности для купания и питьевого водоснабжения.
Для озерной экосистемы все это имеет важные последствия, в частности затрудняет снабжение гиполимниона ( нижние слои озера) кислородом.
Вода озера снабжается кислородом тремя основными путями:
1) за счет фотосинтеза, требующего света, т. е. наиболее интенсивно идущего у поверхности;
2) путем диффузии из атмосферы;
3) с проточной водой впадающих рек и ручьев.
Растворенный кислород – важный фактор, говорящий о благополучном состоянии водоема, о возможности существования в нем живых организмов. Большая часть кислорода поступает в водоемы из атмосферы. Поставщиками кислорода также являются водоросли и высшие растения, выделяющие его в процессе фотосинтеза.
Основным физическим фактором, влияющим на концентрацию растворенного кислорода, является температура: при низких температурах он растворяется лучше, чем при высоких. В проточной воде отмечается большее количество кислорода, чем в стоячей, т. к. атмосферный кислород в первом случае легче переходит в растворенное состояние. Органические отходы,
поступающие с промышленными, сельскохозяйственными или бытовыми
9
стоками – также одна из причин изменения содержания кислорода в воде.
Как видно, эти источники обогащают кислородом прежде всего эпилимнион (верхние слои озера). Снабжение кислородом глубинных слоев зависит от диффузии сверху и перемешивания воды во время сильного волнения. Последнее более характерно для зимнего сезона. Таким образом, при установлении летней стратификации жизнь в глубине озера зависит главным образом от образовавшегося к весне запаса кислорода в в нижних слоях. В здоровой озерной экосистеме большая часть первичной биомассы поедается фитофагами; на долю детритофагов и редуцентов приходится сравнительно мало пищи. Эвтрофикация повышает продуктивность фитопланктона в эпилимнионе( верхних слоях), и масса мертвых остатков оседает на дно водоема, поскольку консументы «не справляются» с возросшим количеством корма. Это стимулирует развитие в гиполимнионе редуцентов, истощающих и так небольшой запас кислорода. Если бы кислорода в гиполимнионе было много, то никаких проблем не возникло бы Однако, к концу лета там возможно развитие бескислородных условий, вызывающих катастрофическую гибель (замор) рыбы и других животных.
2.3. Методики оценки состояния водоемов
Видовое разнообразие – очень важное свойство экосистем. С ним связана устойчивость систем к неблагоприятным воздействиям.
Вид, присутствующий в числе единичных экземпляров, при неблагоприятных условиях для широко представленного вида, в том числе и доминантного, может резко увеличить свою численность и таким образом заполнить освободившееся пространство (экологическую нишу), сохранив экосистему как единое целое.
2.3.1. Биотический индекс Вудивисса. [2.4]
Индекс используется только для исследования рек умеренного пояса и дает оценку их по пятнадцатибалльной шкале. Для оценки состояния водоема нужно выяснить какие индикаторные группы имеются в исследуемом водоеме ( табл. 1).
Таблица 1. Биотический индекс Вудивисса
Наличие видов-индикаторов | Кол-во видов индикаторов | Общее количество присутствующих групп бентосных организмов | ||||||
0-1 | 2-5 | 6-10 | 11-15 | 16-20 | Более 20 | |||
Нимфы веснянок | Более 1 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11-… | ||
1 вид | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 - … | |||
Нимфы паденок | Более 1 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 - … | ||
1 вид | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 - … | |||
Личинки ручейников | Более 1 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 - … | ||
1 вид | 4 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 - … | ||
Бокоплавы | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 - … | ||
Водяной ослик | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 - .. | ||
Олигохеты и личинки звонцов | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 - … | ||
Отсутствуют все группы. | 0 | 1 | 2 | - | - | - |
1. Поиск начинается с наиболее чувствительных к загрязнению групп веснянок, затем паденок, ручейников и т. д. именно в таком порядке. Если в исследуемом водоеме имеются нимфы веснянок- самые чувствительные организмы, то дальнейшая работа ведется по первой или второй строке таблицы. По первой - если найдено несколько видов. И по второй – если найден только один вид. Если нимф веснянок в пробах не, то ищутся нимфы паденок- это следующая по чувствительности индикаторная группа. Если они найдены , то работаем с третьей и четвертой строкой таблицы. При отсутствии нимф паденок переходим к ручейникам и т .д.
2. Методика не требует определить всех животных с точностью до вида. Достаточно определить количество обнаруженных в пробах «Групп» организмов. За «группу» принимается : любой вид плоских червей, любой вид моллюсков, любой вид веснянок, сетчатокрылых, жуков. И т . д. Определив количество обнаруженных в пробе групп, находим соответствующий столбец.
3. На перекрестке ,найденных нами, столбца и строки в таблице находим значение индекса Вудивисса, характеризующего водоем.
Если водоем получает : от 0 до 2 баллов – это очень сильно загрязненный водоем, относится к полисапробной зоне, водное сообщество находится в сильно угнетенном состоянии.
Оценка 3-5 баллов говорит о средней степени загрязненности ( альфа- мезосапробный), а 6-7 баллов – о незначительном загрязнении ( бета- мезасапробный). Чистые ( олигосапробные) получают оценку 8-10 баллов, а особенно богатые водными обитателями участки могут быть и с более высокими значениями индекса.
2.3.2. Индекс Майера.
Это более простая методика, здесь не надо определять беспозвоночных до вида, методика годится для любых типов водоемов. Метод использует приуроченность различных групп водных беспозвоночных у водоемам с определенным уровнем загрязненности. Организмы-индикаторы отнесены к одному из трех раздело ( табл. 2)
Для получения достоверных данных об обитателях некрупных водоемов необходимо взять не менее 5 подобных проб. При исследовании реки или крупного озера ( особенно если скорость течения, характер грунта, растительность сильно различаются) количество проб должно быть 7-8.
11
Таблица 2.
Обитатели чистых вод | Организмы средней степени чувствительности | Обитатели загрязненных водоемов |
Нимфы веснянок | Бокоплав | Личинки комаров-звонцов |
Нимфы паденок | Речной рак | Пиявки |
Личинки ручейников | Личинки стрекоз | Водяной ослик |
Личинки вислокрылок | Личинки комаров-долгоножек | Прудовики |
Двустворчатые моллюски | Моллюски-катушки Моллюски-живородки | Личинки мошки |
Моллюски-лужанки | Жук-плавунец Гладыш, вертячка. | Малощитинковые черви |
Нужно отметить, какие из приведенных в таблице индикаторных групп обнаружены в пробах. Количество обнаруженных групп из первого раздела таблицы надо умножить на три, количество групп из второго раздела – на два, а из третьего на один. Получившиеся суммы и характеризуют степень загрязненности водоема. Если сумма более 22- вода относится к первому классу качества. Значение суммы от 17 до 21 говорит о втором классе качества ( как и в первом случае, водоем будет охарактеризован как олигосапробный) От 11 до 16 баллов – третий класс качества ( бета-мезосапробный).
Все значения меньше 11 характеризуют водоем как грязный ( альфа- мезосапробный или полисапробный)
2.3.3.Определение по листьям ряски.[8]
Отдельные растения ряски представляют собой округлую пластинку-щиток размером 1-10мм, с дочерними щитками- «детками», прикрепленными по бокам к материнскому щитку. Вырастая, детки отделяются и превращаются во взрослые растения, благодаря чему ряска быстро заполняет поверхность водоема. Быстрый рост и размножение как раз и приводят к тому, что в них накапливаются разнообразные загрязняющие вещества. Биологическим параметром является изменение окраски листеца: пожелтение, побурение, потеря окраски. Для определения загрязненности воды, нужно собрать ряску в банку или пакет, после чего ее надо разложить на блюдце по видам. Ряска бывает 4 видов.
1. Многокоренник обыкновенный. - Корней на материнском щитке или на крупных дочерних особях несколько( если корни не развиты, материнский щиток крупный- 5-10 мм.
2. Ряска тройчатая - Щиток вытянутый, на верхушке заостренный.
3. Ряска горбатая – С нижней стороны отчетливо выражено вздутие.
12
4. Ряска малая – С нижней стороны вздутия нет.
5.Ряска многокоренник - имеется несколько корешков
После разделения по видам нужно сосчитать количество растений, щитков, щитков с повреждениями. Процент щитков с повреждениями от общего числа щитков. Повреждениями на щитках являются черные и бурые пятна- некроз и пожелтение- хлороз. После того, как все посчитано, нужно занести все в таблицу ( табл. 3).
Таблица 3.
Вид ряски | Число растений | Число щитков | Число щитков с повреждениями | % щитков с повреждениями |
Для выявления степени загрязненности воды нужно использовать таблицу.
Таблица 4.
% щитков с повреждениями | Отношение числа щитков к числу особей. | |||||
0 | 0 | 1,0 | 1,3 | 1,7 | > 2,0 | |
10 | I-II | II | III | III | III | |
20 | III | III | III | III | III | |
30 | III | IV | III | III | III | |
40 | IV | IV | IV | III | - | |
50 | IV | IV | IV | - | - | |
> 50 | V | V | - | - | - | |
Экспресс- оценка качества воды
«I» - Очень чистая
«II» - Чистая
«III» - Умеренно загрязненная
«IV» - Загрязненная
«V « - Грязная
2.3. Исследование пресноводных водоемов.
Река Нерская – левый приток Москвы-реки, начитается у деревни Щетиново в болотах и протекает по болотистым местам, особенно в низовье, местами спрямлена каналами. Пересекает Казанскую железную дорогу у
г. Куровское. Зона водосбора и сама пойма богата озерами, в том числе и
13
Давыдовские озера. Притоки: Вольная, Понорь, Гуслица , Сеченка, Натынка. Длина 92км, площадь бассейна -1510кв.км. Расход воды – 8, 3м2/с. Русло слабоизвилисто, глубина 0,6-3, 6м. Подъем воды весной во время разлива до 10-13м и в ширину до 5км. Впадает в Москву реку в 6 км выше г. Воскресенска у села Маришкино.
Река Понорь – правый приток Нерской. Исток в 1 км от с. Крупинино. Длина 22 км течет по заболоченным местам. Река очень зарастаем прибрежными растениями и местами совершенно не видна.[3]
Река Вольная. Длина 32 км. Равнинного типа. Питание преимущественно снеговое. Вольная замерзает в ноябре — начале декабря, вскрывается в конце марта — апреле. На правом берегу реки у д. Заволенье организована крупная свалка бытовых отходов, при нарушении условий — возможно серьёзное загрязнение воды
Незаконный полигон расположен на болоте, питающем реку Вольная. Увеличение территории полигона происходит за счет болота, из которого, берет начало приток реки Вольная. Спецтехника на полигоне попросту заваливает новые участки заболоченной местности мусором. Весной во время снеготаяния и в сезон дождей воды со свалки устремляются в сторону ручья, питающего реку Вольная. 31 октября 2007 г. ОМННО «Совет Гринпис» провел исследование воды из болота с задней стороны ТСО. «Заволенье». Целью исследования было измерить интегральный показатель на токсичность в водном объекте, а также проверить качество питьевой воды в колодце. Координатор токсической программы Гринпис России Алексей Киселев сообщил «Зеленому патрулю», что было взято три пробы и все они подтвердили факт вредного воздействия полигона на водоем. Близость свалки к деревне и к водной экосистеме (болото и ручей, питающий реку Вольная), создают постоянную угрозу сотням тысяч людей, проживающих вдоль рек Вольная, Нерская, Москва-река и Ока. Ценный природный комплекс - болото – уничтожается вследствие увеличения территории полигона. По данным инициативной группы, площадь, занимаемая свалкой, в несколько раз превышает размеры земельного участка, отведенного главой Орехово-Зуевского района под полигон ТБО, и фактически размещается на землях Государственного лесного фонда.
Озеро Маненково.
Озеро образовалось в результате торфоразработок, что велись здесь в 1950-60х годах. Названо по имени руководителя работ Моненка, руководящего торфоразработкой. Ранее на берегу озера располагался рабочий поселок, от которого ныне остались яблоневые дикие сады и заросшие фундаменты. Вода озера имеет рыже-коричневый оттенок по причине нахождения в ней растворенного торфа, ввиду чего считается полезной. В свое время были слухи о постройке на берегу санатория, но строительные работы начаты не были. Постепенно зарастает, превращаясь в болото. Берега очень топкие.Ранее считалось излюбленным местом отдыха близлежащих домов.
14
Два искусственных пруда в деревне Новое.
Пруды образовались в результате взятия торфа . Наполняемость прудов осуществлялась в результате подземных источников и дождевой воды. Были местом отдыха сельчан. Но в последнее время купание в прудах угасло. Они стали интенсивно зарастать. Отрицательно сказалась жара 2003 и 2010 года Пруды обмелели и после забора пожарными вертолетами воды для тушения лесов.
Мы брали пробы воды с 27 мая по 10 июня, В реке Нерской пробы были взяты возле моста и ниже по течению. В реке Понорь тоже возле небольшого моста и ниже и выше по течению. В реке Нерской из-за
достаточной глубины было трудно достать до дна, несмотря на длинную ручку сачка. Река Вольная имеет очень топкие берега и сильно заросшие ивняком , поэтому пробы брались возле моста в трех местах справа и слева.
При исследовании проб были обнаружены беспозвоночные. В классе мы разобрали животных и рассчитали степень загрязненности по индексам биоиндикации.
Расчет по индексу Вудивисса.
Возможно, нами были найдены не все группы животных.[5.6.7.]
По реке Нерская. Из первой индикаторной группы нами были найдены 1 вид нимфы веснянки и один вид нимфы паденки из второй индикаторной группы. Смотрим по строке, где один вид веснянок или паденок. Определяем все найденные группы животных. Мы обнаружили: паденки- один вид, моллюски двустворчатые ( беззубка) и брюхоногие ( прудовик, катушка, битиния,)ручейник( найден один вид ), личинки стрекоз( больше попадались равнокрылые), черви, водяные клопы и пауки. Итого : групп выявлено 9. Значит смотрим в столбце третьем- где групп от 6-10. На перекрестке столбца и строки находим индекс Вудивисса. В нашем случае он равен 7. Это говорит о незначительном загрязнении водоема.
По реке Понорь. Нами были найдены нимфы паденок одного вида. Группы : прудовики, катушки, личинки комаров, личинки плавунца, мшанки, личинки стрекоз. Итого 6 групп. Находим индекс: он равен 6. Индекс 6-7 говорит о незначительном загрязнении водоема – бета-мезапробный водоем.
Река Вольная. Не найдено никаких беспозвоночных. Вода по внешнему виду чистая, но дно и берега покрыты ржавого цвета осадками.
Расчет по индексу Майера
Для определения индекса устойчивости к загрязнению перемножили число названий беспозвоночных в каждой группе на индекс толерантности группы.
Река Нерская.
Количество найденных проб из первого раздела умножаем на3- получается 4х3= 12. Из второй:3х2=6. Из третьего раздела: 1х1=2.
15
Полученные цифры складываем. Получается 19. Значение суммы говорит о степени загрязненности. Получается состояние воды –хорошее, олигосапробный .
Река Понорь.
Считаем.1 колонка : 2х3=6. Вторая колонка: 4х2=8. Третья колонка: 2х1=2. Итого : 6+8+2=16. От 16 –это третий класс , удовлетворительное состояние– бета-мегапробный
Таблица №1
критерии | р.Нерская | р.Понорь | озеро Маненково | Пруд №1 | Пруд №2 |
Наличие видов. 1.Беспозвоночные с индексом 3: -личинки ручейников -водяной скорпион -лужанка болотная -паденки. -веснянки -двустворчатые моллюски 2 Беспозвоночные с индексом 2: - вертячка - речной рак - плавунец - гладыш - личинки стрекоз. -комаров-долгоножек -моллюски живородки, катушки 3.Беспозвоночные с индексом 1: -личинки комара-дергуна - пиявка - прудовик - трубочник | есть есть есть есть есть есть есть есть | есть есть есть есть есть есть есть есть | есть есть есть есть есть есть есть | есть есть есть есть есть есть | есть есть есть есть есть |
Индекс устойчивости к загрязнению. | 19 | 16 | 10 | 11 | 8 |
Качество воды | 2 класс | 3 класс | 3класс | 3класс | 4класс |
16
Озеро Маненково.
Первой колонке- не найдено. Во второй – 4х2=8. 3х1=2. Итого: 8+3=11
Третий класс качества, бета-мезасапробный.
Пруд №1.
В первой колонке – нет. Во второй- 5х2=10, в третьей- 1х1=1
Итого: 10+1=11. Третий класс качества – бета-мегасапробный.
Пруд №2.
В первой-не найдено. Во второй- 3х2=6, в третьей -1х2=2 . Итого: 6+2=8. Менее 10, четвертый класс - альфа-мегасапрлбный.
Таблица №2
Значение индекса устойчивости к загрязнению | Качество воды |
Более 23 | Отличное(ксеносапробные)- 1 класс |
17- 23 | Хорошее( олигосапробные)- 2 класс |
11-16 | Удовлетворительное(( бета-мегасапробные)- 3класс |
Менее 10 | Плохое(альфа -мегасапробные, полисапробные)- 4,5 класс |
Расчет по изменению окраски ряски.
Нами была обнаружена ряса двух видов: ряска малая и ряска горбатая. Пересчитав количество растений, количество щитков на растениях и количество поврежденных щитков, заносим данные в таблицу.
Река Нерская.
Вид ряски | Число растений | Число щитков | Число щитков с повреждениями | % щитков с повреждениями |
Ряска малая | 100 | 229 | 75 | 33 |
Ряска горбатая | 28 | 32 | 20 | 62 |
Река Понорь
Вид ряски | Число растений | Число щитков | Число щитков с повреждениями | % щитков с повреждениями |
Ряска малая | 61 | 195 | 45 | 23 |
Ряска горбатая | 43 | 113 | 33 | 29 |
17
Озеро Маненково
Вид ряски | Число растений | Число щитков | Число щитков с повреждениями | % щитков с повреждениями |
Ряска малая | 20 | 41 | 9 | 21 |
Пруд №1
Вид ряски | Число растений | Число щитков | Число щитков с повреждениями | % щитков с повреждениями |
малая | 35 | 63 | 28 | 44 |
многокеоренник | 51 | 100 | 32 | 32 |
Пруд №2
Вид ряски | Число растений | Число щитков | Число щитков с повреждениями | % щитков с повреждениями |
малая | 70 | 91 | 23 | 32 |
многокоренник | 34 | 45 | 13 | 29 |
Далее находим соотношение числа щитков к числу особей и по таблице 4 выявляем степень загрязненности реки.
Для реки Нерская:
Ряска малая: 229:100= 2, 29 - III степень- мета-мезасапробный
Ряска горбатая: 32:28= 1,5 – III степень мета-мезасапробный
Для реки Понорь:
Ряска малая 195: 61=3 в таблице находим III степень
Ряска горбатая: 113:43 =3. Тоже третья степень.
Оз. Маненково
Ряска малая- 41: 20 =2- III степень -мета-мезасапробный
Пруд №1
Ряска малая
Ряска многокоренник -
Пруд№2
Ряска малая :
Ряска многокоренник:
18
Сводная таблица по исследованию водоемов.
водоемы | Индекс Вудивисса | Индекс Майера | Листья ряски |
Нерская | III степень Бета-мезасапробный | II степень олигосапробный | IIIстепень Бета-мезасапробный |
Понорь | IIIстепень Бета-мезасапробный | III степень Бета-мезасапробный | IIIстепень Бета-мезасапробный |
Озеро Маненково |
- | III степень- бета-мезасапробный | Ш Бета-мезасапроьный |
Пруд №1 |
- | III степень. Бета-мезасапробный | Ш Бета-мезасапробный |
Пруд №2 | - | IVстепень Альфа-мезасапробный. | IVстепень Альфа-мезасапробный |
Заключение.
И так, в результате исследования мы выяснили, что реки Нерская, Понорь имеют удовлетворительно чистую воду, 3 степень по индексам биоиндикации. , что может быть связано с антропогенным загрязнением, особенно с приносимыми водами реки Вольная. Озеро Маненково и пруды антропогенной нагрузки не несут, но изменение биологического разнообразия возможно связано уменьшением содержания кислорода вследствие нарушения процессов разложения и интенсивного зарастания водоемов и повышением температуры в летние месяцы в последние годы. В последние годы процесс изменения состояния водоемов идет очень интенсивно, это зависит и от климатических изменений. Для предотвращения превращения озера и прудов в болота произвести очистку и углубление дна. Но это вряд ли будет делаться, так нет средств на такие мероприятия.
По результатам исследования беспозвоночных создали небольшой справочник для учащихся, чтобы все могли знать животных наших рек, и использовать его можно было бы на уроках. На школьном интеллектуальном марафоне после моего сообщения всем было радостно узнать, что наши реки еще не сильно загрязненные .
19
Список литературы.
1. Биоиндикация водоемов - http:// net.eurekanet.ru
2.Биоиндикация на страже рек и озер. www priroda.ru
3. Вагнер Б.Б. Реки и озера Подмосковья. М. Вече. 2006г .480с.
4.Методы оценки экологического состояния водоемов. edi.greensail.ru
5. Пасуков Р. Обитатели водоемов. М. Айрис – Пресс. 1999г.
6. Полоскин А., Хаитов В. Полевой определитель пресноводных
беспозвоночных. М. WWF 2006г.
7. Райков Б.Б. ,Римский-Корсаков М.Н. Зоологические экскурсии.
М. Цитадель – Трейд. 2002г.
8.Рясковые биоиндикаторы агроценоза. - dockweed.kubagro.ru>gibba. htm.
20
Есть ли лёд на других планетах?
Центральная часть Млечного пути приоткрывает свои тайны
И тут появился изобретатель
3 загадки Солнечной системы
"Портрет". Н.В. Гоголь