Биологический факультет МГУ

Кружок Юных Исследователей Природы

г. Москва

ПРЕДСТАВИТЕЛИ МАКРОЗООБЕНТОСА И НЕКТОНА ДВУХ ВОДОЕМОВ В ОКРЕСТНОСТЯХ ЗАКАЗНИКА ЗВЕНИГОРОДСКОЙ БИОСТАНЦИИ МГУ

Авторы: Алещенко Анна, 8 класс

Асратян Рипсиме, 7 класс

Научный руководитель:

А.С. Хижнякова

2015/2016

Содержание

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

2.   Цель и задачи…………………………………………………………….….3

3.   Материалы и методы ………………………………………………....……3

4.   Результаты и обсуждение …………………………………………...….…5

5.   Выводы…………………...……………………………………………..……7

6.   Список литературы ……………………………………………………..…..7

7.   Приложения…………………………………………………...…………...…8

Введение

Животные организмы широко используются для определения уровня органического загрязнения – сапробности водоемов. Высокая сапробность  чаще всего показывает антропогенную нагрузку на водоем. В стоячих водоемах для этих целей наиболее эффективно использовать планктонных и бентосных беспозвоночных животных [3], [5]. В июле 2015 мы изучали видовое разнообразие и проводили оценку обилия представителей бентоса и нектона в двух водоемах в окрестностях Звенигородской биостанции МГУ – верховое болото Сима и переходное Шараповский болото. Эти водоемы представляют большой интерес как модельные учебные объекты для проведения ежегодной практики студентов Биологического факультета. Однако, специальных исследований, направленных на оценку состояния среды, здесь не проводили.

Цель работы

Изучить бентосные сообщества верхового болота Сима и переходного болота Шараповского карьера.

Задачи

1.   Выявить основных представителей бентосных сообществ двух водоемов.

2.   Охарактеризовать условия обитания беспозвоночных животных на верховом болоте Сима и Шараповском карьере.

3.   Оценить сапробность водоемов с помощью проб бентоса.

Материалы и методы

Работу проводили с 21 по 25 июля 2015 года в Одинцовском районе Московской области в окрестностях Звенигородской биостанции МГУ. Пробы отбирали в двух водоемах: верховое болото Сима и переходное болото Шараповский карьер. Отбор проб проводили на профилях (рис. 1 и рис.2). В самом большом окне болота Сима было заложено три поперечных профиля – в северной, центральной и южной частях окна, а также по одному продольному профилю в двух маленьких окнах. В самом большом окне Шараповского карьера было заложено два диагональных профиля и один продольный профиль в маленьком окне. На всех профилях у берегов и в центральной части были отобраны пробы грунта и воды для оценки показателей рН среды [6], которые проводили при помощи портативного рН-метра – SX-620 pH Tester. Также на профилях провели картирование рельефа дна, оценку толщины илового слоя, прозрачности воды и распределения макрофитов. Профили были размечены. По верёвке через каждый метр проводили измерения глубины до уровня ила и дна с помощью лодки, шеста и рулетки, а также измерения уровня прозрачности с помощью диска Секки – белого металлического диска диаметром 30см с грузом [6]. Через центр диска был пропущен шнур, размеченный на отрезки по 10 см. Диск опускали в воду с лодки и отмечали глубину, на которой он переставал быть виден. На основе этих данных были составлены схемы рельефа дна на профилях. Проективное покрытие макрофитов оценивали на квадратах 5×5 м.

Отбор бентосных проб проводили при помощи гидробиологических сачков, изготовленных из пластиковых сит диаметром 16,5 см и глубиной 7,5 см, с ячеей 1,5 мм. Сита прикрепляли к деревянным шестам длиной ~1,5 метра. При помощи этих сачков на каждом профиле отбирали пробы грунта в пяти местах: у обоих берегов около уреза воды и под сплавиной, а также в центральной части профиля. В каждом месте производили 5 зачерпываний грунта сачком. Собранный грунт промывали и внимательно просматривали, отбирая всех обнаруженных в нем животных, которых затем фиксировали в 70% растворе этилового спирта. Всего в ходе работы было отобрано 25 проб на Симе и 14 проб на Шараповском болоте. На Симе было поймано 39 животных, а на Шараповском болоте – 29. Собранный материал определяли в лаборатории при помощи определителей [4], [5] и бинокулярной лупы с увеличением от 20 до 80 крат. Правильность определения была подтверждена н.с. кафедры гидробиологии биологического факультета МГУ В.В. Марьинским.

Для выявления видового сходства водоемов использовали коэффициент Чекановского-Съеренсена [1], который вычисляли по формуле:

Cs = 2j/(a+b), где

j –число общих видов для двух выборк, а a и b –число видов в каждой выборке. Для оценки сапробности водоемов использовали индекс биоиндикации Пантле-Бука [3]. Индекс вычисляется по формуле:

I=∑(h*S)/ ∑h, где

h – обилие каждого вида, а S – сапробность этого вида по 4-х бальной шкале Кольквитца-Марссона [2], [3], [5].

Результаты и обсуждение

В результате проведенных исследованиях на верховом болоте Сима и на Шараповском болоте мы обнаружили беспозвоночных животных, относящихся к 22 таксонам (табл. 1), представителей дух классов – Паукообразные (Arachnida) и Насекомые (Insecta). Класс Паукообразные представлен отрядами Тромбидиформные клещи (Trombidiformes) и Пауки (Aranei), а класс Насекомые представляют отряды Жуки (Сoleoptera), Клопы (Heteroptera), Подёнки (Ephemeroptera) и Стрекозы (Odonata). Наиболее полно представлены отряды Жуки – 4 вида из семейства Плавунцы (Dytiscidae) и по 1 виду из семейств Плавунчики (Haliplidae), Речники (Elmidae) и Толстоусы (Noteridae) и стрекозы: семейство Настоящие стрекозы (Libellulidae) – 2 вида, семейство Бабки (Corduliidae) – 2 вида и семейства стрелки (Coenagrionidae), Красотки (Сalopterygidae) и Коромысла (Aeschnidae) – по 1 виду.

По результатам измерения глубины, толщины слоя торфа и уровня прозрачности воды мы выяснили, что самым глубоким является среднее окно на болоте Сима (рис. 3). Глубина здесь достигает 1,3 м, а толщина торфяного слоя – до 30 см. В этом окне был отмечен самый высокий уровень показателя прозрачности воды – вода прозрачна фактически до самого дна. Наиболее мелкий из обследованных водоемов – малое окно на болоте Сима. Глубина здесь не превышает 70 см, но слой торфа относительно большой – в среднем 25 см и уровень прозрачности воды довольно высокий. Остальные участки открытой воды, как на болоте Сима, так и на Шараповском болоте, характеризуются меньшей толщиной торфяных отложений, небольшой глубиной (75 – 90 см) и более низким уровнем прозрачности воды. Самые низкие показатели значений рН воды и торфа отмечены для среднего окна, а самые высокие для большого окна на болоте Сима (рис. 4). Высокие значения рН в большом окне на болоте Сима, возможно, связаны с тем, что на протяжении последних десятилетий этот водоем очень активно используется для купания отдыхающими и студентами во время летней практики. Однако средние показатели рН на Шараповском болоте немного превышают показатели этого параметра на Симе. Зависимость показателей проективного покрытия макрофитов (рис. 5) от физико-химических характеристик воды и торфа в водоемах мы не выявили. Плотность макрофитов на обоих болотах в больших окнах имеет минимальные значения, а в маленьких – максимальные.

Фаунистическое разнообразие беспозвоночных в пробах из болота Сима было выше, чем в пробах из Шараповского болота. За исключением двух больших окон на болоте Сима и на Шараповском болоте фаунистическое сходство водоемов не выявлено (табл. 2). Доминантами по частоте встречаемости на обоих болотах были личинки стрекоз Ischnura elegans и Leucorrhinia sp. (рис. 6 и рис.7). В литературе есть сведения, что виды рода Leucorrhinia очень чувствительны к повышенной эвтрофикации водоемов [4]. Оценка индекса сапробности водоемов показала, что все обследованные участки открытой воды на болоте Сима соответствуют олигосапрбному водоему, то есть, водоему с очень низким уровнем загрязнения. На Шараповском болоте эти показатели немного выше и соответствуют β-мазосапробному уровню эвтрофикации.

Выводы

1.   На болоте Сима и на Шараповском болоте выявлено 22 таксона беспозвоночных животных, представителей макрозообентоса и нектона, относящихся к классам Паукообразные и Насекомые. Наиболее разнообразны отряды Жесткокрылые и Стрекозы, включающие по 7 родов. Доминантами по частоте встречаемости в пробах из обоих болот являются личинки стрекоз Leucorrhinia sp. и Ischnura elegans. Два больших окна на обоих болотах обладают наибольшей степенью фаунистического сходства.

2.   Для болота Сима в среднем характерны более низкие показатели рН воды и придонного слоя торфа и более высокие показатели глубины, толщины торфяного слоя и уровня прозрачности воды. Средние значения показателей проективного покрытия макрофитов на Шараповском болоте выше, чем на болоте Сима.

3.   В целом оба водоема имеют довольно низкие показатели степени эвтрификации. Индексы сапробности на Симе по шкале Кольквитца-Марссона соответствуют олигосапробному водоему, а на Шараповском болоте – β-мезосапробному.

Список литературы

1.   Дунаев Е. А. Методы эколого-энтомологических исследований. М.: МосгорСЮН, 1997. - 44с.

2.   Логинова Е.В., Лопух П.С. Гидроэкология: курс лекций. Минск: БГУ, 2011.– 300 с.

3.   Мисейко Г.Н., Безматерных Д.М., Тушкова Г.И. Биологический анализ качества пресных вод. Барнаул: АлтГУ, 2001. – 201 с.

4.   Скворцов В.Э. Стрекозы Восточной Европы и Кавказа: Атлас-определитель. М: КМК ISBN. 2010, - 624 с.

5.   Чертопруд М.В., Чертопруд Е.С. Краткий определитель беспозвоночных пресных вод центра Европейской России.  М: КМК ISBN. 2005, - 219 с.

6.   Филимонова Е.А., Гоманюк Л.А. Практическое руководство по химическому анализу природных вод. Учебно-методическое пособие. М.: МГУ, 2014. – 50 с.

*****************************************************************

*****************************************************************