Лекция 8 Гидробиологические методы

Дополнительные комментарии к методам гидробиологической оценки

Системы гидробиологического анализа качества вод разделяются на три группы. В 1 группе объединены способы, в которых результаты биологического анализа истолковываются на основе показательного (индикаторного значения обнаруживаемых организмов).

2 группа объединяет методы, основанные на оценке степени загрязнения по видовому разнообразию сообществ исследуемых водоемов.

3 группа систем использует оба этих подхода.

Для оценки степени загрязнения используются индексы видового разнообразия. В гидробиологической литературе наиболее часто встречается использование индекса видового разнообразия Шеннона.

Определение индекса Шеннона

Индекс Шеннона основывается на количественной оценке числа компонентов и силе взаимодействия между компонентами. При использовании индекса Шеннона Н необходимо полное определение видового состава сообщества и конкретный учет численности всех популяций. Использование значения данного индекса позволяет судить о степени трофности водоема. Расчет индекса видового разнообразия производится по формуле (4):

Н= ─∑(Ni/N)log2(Ni/N) ,                                               (4)

где Ni - численность i-го вида, N – общая численность организмов.

В зависимости от величины индекса Шеннона определяется трофность. Если Нi<1 – гиперэфтрофный, если 1i<2 – эфтрофный, если 2,1i<2,5 – мезотрофный, если 2,4i<6 – олиготрофный.

Определение олигохетного индекса

Применение олигохетного индекса при оценке степени загрязнения вод основано на индикаторной значимости крупных таксонов беспозвоночных животных. Гидробиологи отмечают, что малощетинковые черви (oligoheta) обычно немногочисленные в донных биоценозах в месте спуска бытовых стоков часто развиваются в огромных количествах. Поэтому массовое развитие олигохет расценивается как показатель загрязнений.

Определение соотношения видов- индикаторов позволяет судить о состоянии водного объекта, например, отношение численности олигохет к числу веснянок позволяет получить следующие оценки:

если отношение ≤60% - река в хорошем состоянии;

если отношение 60-80% - качество воды сомнительно;

если отношение >80% - вода сильно загрязнена.

Определение индекса Вудивиса

Индекс Вудивиса относится к ряду биологических, то есть позволяет оценить состояние водной экосистемы по определённым таксонам и индикаторным группам, которые наиболее чувствительны к загрязнению.

В основе определения индекса Вудивиса лежат две закономерности, проявляющиеся по мере загрязнённости водоёмов и увеличения нарушенности структуры водной экосистемы:

1 исчезновение видов или целых групп водных организмов (индикаторных индексов) в определённой последовательности;

2 уменьшение общего числа видов.

Вычисление индекса основано на обнаружении индикаторных таксонов и подсчёте общего количества видов (или других таксонов) в пробе. Степень ухудшения экосистемы выражается в баллах от 10 до 1. На практике расчёт индексов Вудивиса производится с использованием соответствующих таблиц, в которых указаны индикаторные группы, общее количество представленных групп (таксонов).