«ГАММАРУС - ЭНДЕМИК О.ТОМСКОЕ БАЕВСКОГО РАЙОНА».

МУНИЦИПАЛЬНОЕ КАЗЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕ
«ПЛОТАВСКАЯ СРЕДНЯЯ ШКОЛА БАЕВСКОГО РАЙОНА АЛТАЙСКОГО КРАЯ»

Конкурс исследовательских работ «БУДУЩЕЕ АЛТАЯ»

Секция: экология

«ГАММАРУС - ЭНДЕМИК О.ТОМСКОЕ

 БАЕВСКОГО РАЙОНА».

                                                                                               Непеин Александр,

                                                                                   ученик 9 класса,  

  МКОУ «Плотавская СОШ»

 Баевского района

Алтайского края

         Руководитель:

Абрамов Василий Иванович

учитель химии,
Абрамова Лариса Леонидовна

учитель биологии.

С. ПЛОТАВА

2014

Содержание

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

1. Литературный обзор………………………………………………………... …………5

1.1.Ресурсы и качество  вод  озер в Алтайском крае….......................................................5

   1.1.1.Физико-географическая  характеристика района………………………..……………5

1.2. Особенности биологии Гаммаруса (Gammarus sp.)в экологических условиях о.Томское………………………………………………………………………………………...5

    1..2.1. Морфологическое описание Гаммаруса (Gammarus sp.)…………………………..5

    1.2.2. Биотопы и численность ………………………………………………………………..6

    1.2.3.Размножение Гаммаруса (Gammarus sp.)…………………………………………….6

II. Методы исследования………………………………………………………………………7

    2.1.  Построение плана местности……………………………………………………….......7

    2.3. Органолептические показатели воды…………………………………………………...7

        2.3.1. Запах…………………………………………………………………………………..7

        2.3.2. Цвет (окраска). Цветность…………………………………………………………..7

        2.3.3. Прозрачность…………………………………………………………………………7

    2.3. Гидробиологические показатели исследуемых участков……………………………..8

III. Результаты исследований………………………………………………………………..10

Заключение……………………………………………………….……………………………11

Литература……………………………………………………………………………………..12

Приложения……………………………………………………………………………….......13

Введение

    У каждого из нас есть своя малая родина, символом которой является какое-то конкретное место, деревушка, где мы родились и выросли.

 Для меня Родина- это наше родное село, утопающее в зелени и окруженное со всех сторон озерами, а уголком  для активного отдыха  является озеро Томское. Еще одной особенностью озера является присутствие в нем рачка гаммаруса, местное население его завет –гарбунец.

   Gammarus Pulex обычно называют бокоплав, среди рыбаков известен под названием мормыш, но фактически, это пресноводный амфипод .

  Баевский район богат озерами, но встречается  Гаммарус только в нашем озере Томском, поэтому и является эндемиком Баевского района.

 Настораживает то, что ежегодно приезжие в больших количествах отлавливают гаммарусов, да и озеро находится под большим антропогенным воздействием местного населения:

• местом для активного отдыха,
• водопой животных,
• недалеко от озера расположена животноводческая ферма.

  Все это может привести к загрязнению водоема  и  исчезновению гаммаруса в  Баевском районе.

   Это определило актуальность проведенного исследования зависимости численность  гаммаруса от экологических условий озера Томское.

    На наш взгляд предлагаемые исследования дают возможность задуматься над решением  проблемы  сохранения амфипода и помогут осознать роль человека в их решении.

  Рабочая гипотеза нашего исследования: мы предполагаем, что вследствие неограниченного вылова и сильного антропогенного воздействия, экологическое состояние водоема в селе Плотава  ухудшится, свидетельством чего является зарастание озера. Это в свою очередь, отрицательно отразиться  на жизнедеятельность гаммаруса, что  приведет к гибели организма.

Исследование проводилось впервые в период с 15 по 23 июня  2012, 2013 годы(период активного размножения).

Объект исследования:  Пресноводный амфипод – гаммарус (Gammarus Pulex)

Предмет исследования: численность и биологические особенности гаммаруса (Gammarus Pulex.)о.Томское.

Цель:  изучить численность и биологические особенности Гаммаруса (Gammarus p.) в экологических условиях о.Томское.

Задачи:

1. Построить  план- схему расположения о. Томское.
2. Установить источники загрязнения о.Томское.
3. Определить органолептические показатели о. Томское.
4. Выявить численность гаммаруса  на исследуемых участках.
5. Показать зависимость численность особей  от экологических условий озера.
6. Разработать необходимые мероприятия, направленные на сохранение гаммаруса (Gammarus p.) о.Томское.

Методы исследования:

1. Маршрутный
2. Картографирование
3. Гидрофизические
4. Гидробиологические
5. Обработка, сравнение и анализ

Новизна исследования: исследования по распространению и численности амфипода на территории Баевского района не проводились.

  В условиях интенсивной антропогенной нагрузки исследования распространения гаммаруса позволяют выявить неблагополучные в экологическом плане участки, определить источники загрязнения озера,  напрямую влияющие на распространение и численность амфипода.

1. Литературный обзор

1. Ресурсы и качество вод озер в  Баевском районе

1.1. Физико-географическом характеристика района[ 2]

   Баевский район находится в западной части Алтайского края в лесостепной Приобской  подзоне. Общая площадь территории района составляет 273,8 тыс.га.

  В физико-географическом отношении район является частью обширной Кулундинской низменности, расположенной на юго-западной Западно-Сибирской низменности.  Высокое широтное положение, удаленность от моря и слабая равнинность территории- вот основные факторы, влияющие на формирование природных условий района.

Территория района представляет собой равнинную лесостепь, в понижениях которой расположены многочисленные озера, как пресные (вода, содержащая до 0,1% растворенных веществ), так и минерализованные (от 0,1до5%),соленые (свыше 5%).(Баевский  район. История. События. Люди.- Барнаул: ОАО «Алтайский Дом печати», 2005.ст.7)

2. Особенности биологии Гаммаруса (Gammarus p.)в экологических условиях о.Томское

    2.1. Морфологическое описание Гаммаруса (Gammarus p.)[5]

     Гаммарус (Gammarus p.)это небольшой рачок бокоплав, относящийся  к: Типу- членистоногих

Подтипу- жабродышащие

Классу- ракообразные

Семейству -гаммариды

Род -гаммарус

   Насчитывающему около 4500 видов. Он имеет согнутое дугой тело, одетое в твердый хитиновый панцирь, состоящий из 14 сегментов. На голове расположены 2 глаза и две пары усиков антенн служащих органами осязания при поиске пищи.

   Движется гаммарус, боковыми ударами тела, дополнительно помогая себе 9 парами ног, за что и получил второе название бокоплав. Интересно, что гаммарус имеет и другое название - мормыш. Видимо, поэтому зимний рыболовный крючок, напоминающий по форме бокоплава, называют мормышкой.  Грудные ноги дыхательные, с жабрами. Три передние пары брюшных ног двуветвисты с плавательными щетинками, служат для плавания. Три задние пары направлены назад, вместе с тельсоном (хвостом) служат для прыгания. У самок на груди выводковая камера для вынашивания яиц.

2.2. Биотопы и численность [6]

   Различные виды гаммаруса(мормыш) обитают в пресноводных прудах, озерах и реках практически всего мира. Самое большое разнообразие видов на территории России встречается в оз.Байкал (около 250 видов). Почти все виды гаммаруса, обитающие в России хладолюбивы и летом, в теплую погоду, чаще всего прячутся под листья подводной растительности, держатся на дне водоемов, среди камней, коряг, водорослей в местах с наименьшим количеством света. В ручьях и маленьких мелких речках гаммарус часто находится на мелких местах у берега. При низком содержании кислорода в воде быстро погибает.

  Поздней осенью гаммарус зарывается в грунт и впадает в оцепенение.  В зимнее время, из-за недостатка кислорода, гаммарус поднимается со дна кверху и цепляется к внутренней, подводной поверхности льда.

    Питается   преимущественно растительной пищей, обгладывая гниющие органические остатки опавших листьев и водных растений, а также с охотой поедают останки рыбы, животных и прочей животной пищи, являясь, по сути своей, санитарами водного пространства. Также поедают мелких червей, нападая стайкой и разгрызая их на части.

2.3.Размножение Гаммаруса (Gammarus p.)[6]

    Размножение  начинается в мае. Оплодотворенные яйца откладываются в выводковую сумку - камера для вынашивания яиц и там развиваются.     Развитие прямое. Гаммарус выводится полностью развитым из яиц и быстро становятся репродуктивными. Взрослые особи могут выводить два поколения в год.  Период размножения растянут, поэтому в популяции обнаруживаются разновозрастные рачки.

  Продолжительность жизни: до года

II. Методы исследования

2.1. Построение плана местности [4]

  Провели глазомерную съемку для получения схематичного изображения о. Томское и территорию его окруженную. Для составления план-схемы озера, использовали метод вычерчивания карты исследуемой площади по полученным основным точкам».(Грин, Стаут, Тейлор,1993).

(см.Приложение 1, рис.1)

2.2. Органолептические показатели воды[ 1]

  Для проведения исследований, воду  брали на разных участках озера: пробы№1-северный участок, пробы №2-южный участок, пробы№3-восточный участок, проба №4-западный участок.

Отбор производили в летний период.

   Для проведения анализа воды провели разовый отбор проб с четырех участков озера.

  Посуда (колба-1л) была тщательно вымыта, а непосредственно перед забором несколько раз ополоснута исследуемой водой.

  В этот же день в школьной лаборатории провели гидробиологические исследования.

  2.2.1. Запах.

   Интенсивность запаха, легко обнаруживается непосредственно у водоема. В лаборатории, в колбу наливаем  250 мл пробы при 20С, закрываем пробкой и тщательно взбалтываем. Затем пробку открываем и сразу определяем запах. В другую колбу наливаем 250мл при 60С, нагреваем на водяной бане, колбу прикроем стеклом. Затем перемешиваем, встряхиваем, открываем крышку и сразу определяем интенсивность запаха:

0-отсутствие;

I - очень слабый;

II- слабый;

III- заметный;

IV- отчетливый;

2.2.2. Цвет (окраска), цветность.

  Цветность воды определяли визуально.

2.2.3. Прозрачность.

  Определяли прозрачность воды глазомерным способом. Для этого взяли стеклянный высокий цилиндр с прозрачным плоским дном, наклеили на него полоску миллиметровой бумаги на всю высоту и поставили на лист с печатным текстом(газета). Затем налили исследуемую воду. Периодически смотря строго вертикально сквозь слой воды на текст, до тех пор, пока буквы не начали расплываться. Когда резкость букв уменьшилась, заметили на миллиметровой бумаге высоту столба жидкости. Это и будет прозрачность исследуемой воды.(см.Приложение1, рис.2)

2.3. Гидробиологические  показатели  исследуемых участков.

  Для выявления использовали традиционные методики и оборудование для отбора проб макрозообентоса и математические расчеты.

   Для отбора проб зообентоса существует множество различных орудий. Наиболее предпочтительным орудием лова водных беспозвоночных является водный сачок.

 Отобранные пробы  немедленно разбирали с помощью пинцета, используя банки, лотки, небольшие стаканчики. Провели подсчеты численности особей амфипода.

3. Результаты исследований

      Материал по изучение  экосистемы о.Томское  собирался в период массового размножения амфипода.

    При выполнении и оформлении работы применялись методы исследования, предусмотренные в методиках школьного экологического мониторинга объектов водной среды, разработанных в АГУ[4] и в методическом пособии  под редакцией Ашихминой Т.Я. Школьный экологический мониторинг[1].

  Маршрутным методом, обследовали территорию окрестности озера.  

     Особенность озера Томское, заключается в том, что оно расположено в юго-восточной части села.  

 С северо-восточной стороны озера расположена животноводческая ферма, с западной части  березовый колок, с восточной и южной стороны  выпаса для животных. Также с восточной стороны проходит проселочная дорога.

Для получения схематичного изображения водоёма  провели глазомерную съемку.

  Это бессточный водоем, находящийся в котловине, форма которого немного вытянута с запада на восток.  Берега открыты и пологи. Размеры о.Томское – 1,7х1,2 км. По опросам местных жителей и рыбаков  узнали, что средняя глубина водоема -1,78см, максимальная-2,6 м, минимальная 39см.

  По характеру водообмена озеро – бессточное, питание осуществляется  за счет атмосферных осадков и родников. Донные грунты водоема  – песчано –илистые, илистые.

  На всем протяжении водоема выделили ключевые участки отбора проб (проба№1-северный участок, проба№2-южный участок ,проба №3-восточный участок, проба №4-западный участок.).    

   На план-схеме о Томское отметили ключевые участки для исследования и точки загрязнения.

     На каждом ключевом участке, на мелководье вдоль береговой линии водоема непосредственно у водоема провели  органолептические исследования: цвет и запах воды, структура грунта.

   Интенсивность запаха, легко обнаружили непосредственно у водоема, а также в лабораторных условиях,  характер и род запаха исследуемых объектов: заметная-3 балла- болотный (илистый) .

  Цветность воды определяли визуально - свойственна цветности природной воды - зеленый. Прозрачность воды составила- от 14 до 27см, что соответствует средней мутности, за счет взвешенных частиц ила и зеленых водорослей, которые в это время(теплая вода) размножились в большом  количестве

(см. Таблицу 1).

Таблица1

Морфометрические показатели

     С помощью водного сачка вылавливали гаммарусов (в течении трех дней-15.06,19.06,23.06),  проводили подсчеты и отпускали в водоем. Таким образом, выявили  среднюю численность особей на каждом ключевом участке.  Результаты исследования оформили в таблицы.(см.Таблица 2).

     Таблица 2

Результаты численности амфипода

   Наибольшее количество особей на западном ключевом участке, так как здесь находится прибрежная растительность, к берегу примыкает березовый колок. Растительный опад (листья, отмершие ветки кустарников и деревьев, стебли прибрежной растительности)оседает на дно , образуя илистый грунт. Небольшая глубина на этом участке хорошо прогревается, создавая благоприятную среду для размножения гаммаруса, да и пищи в достаточном количестве- гаммарус питается преимущественно растительной пищей, обгладывая гниющие органические остатки опавших листьев. Антропогенный фактор на этом ключевом участке слабо выражена, участок не пригоден для активного отдыха.

  Биологические особенности амфипода

   Грудные ноги дыхательные, с жабрами. Три передние пары брюшных ног двуветвисты с плавательными щетинками, служат для плавания. Три задние пары направлены назад, вместе с тельсоном (хвостом) служат для прыгания.

   Размеры гаммаруса колеблются в зависимости от возраста и условий обитания от 5 до 25 мм.  Средний размер этого рачка составляет обычно около 1 см. Цвет живых рачков грязно-зеленый; в высушенном виде они, благодаря большому содержанию каротиноидов, приобрели золотисто-желтую окраску.

Заключение

На основе поставленных задач в соответствии с результатами исследования можно сделать следующие выводы:

1. Загрязнение водной экосистемы обусловлено природными и антропогенными факторами. Основными антропогенными источниками загрязнения являются: органические стоки от животноводческой фермы и водопой животных.

2. По органолептическим показателям в водоеме преобладает илисто-песчаный грунт, вода в озере зеленая за счет большого количества зеленых водорослей, запах гнилостно-болотный.
3. Численность особей  зависит от экологических условий озера.

 Наибольшее количество особей на западном ключевом участке, так как  хорошо прогревается в летний период, а опад прибрежной растительности создает благоприятную среду для размножения амфипода

4. Суммируя все результаты комплексного исследования, экологическое состояние о.Томское можно оценить как переходное от экологически неблагополучного к напряженному, что обусловлено негативным влиянием на водные экосистемы природных и антропогенных факторов, а также слабо выраженной способностью водных экосистем к естественному самоочищению от различных загрязнений, что способствует зарастанию водоема, уменьшения количества кислорода и гибели гаммаруса.

В связи с вышесказанным мы предлагаем:

• Вести эколого- просветительскую работу среди населения, направленную на сохранение водоема, как среды обитания гаммаруса.
• Следить за дренажной системой каналов вдоль берега.
• Не допускать выпас животных вблизи водоема.

    В заключение несколько слов по охране водоемов. Защищать природу, в том числе водоемы с их биологическим населением, можно по-разному.        Совсем не обязательно ловить ночами браконьеров или доказывать очевидную губительность загрязнения водоема руководителю предприятия, сбрасывающего сточные воды. Это может быть и беседа на берегу озера о его обитателях.

Литература

1. Ашихмина Т.Я. Школьный экологический мониторинг. М.,АГАР, 2000.
2. Баевский район. История. События. Люди.- Барнаул: ОАО «Алтайский Дом печати», 2005.ст.7)
3. Журнал «Как проводить самостоятельно гидрометеорологические наблюдения». М.,Институт консалтинга экологических проектов. 2010.
4. Силантьева М.М.Экосистемы водоемов Алтайского края. Барнаул.АГУ.1997.
5. http://ru.wikipedia.org/wiki/%CC%EE%F0%EC%FB%F8
6. http://www.zooclub.ru/chlen/rak/11/index.shtml