Методы биоиндикации. Методы биоиндикации
 Скачать 29.69 Kb.
|
|
Методы биоиндикации Методы биоиндикации используют для оценки качества среды обитания и еѐ отдельных показателей по состоянию организмов и биоценозов в природных условиях. Биоиндикаторы – это виды, группы видов или сообщества, по различным показателям которых судят о качестве воды, воздуха, почвы и состояния экосистем. Методы биоиндикации обычно достаточно просты, не требуют специального оборудования и больших затрат. Многие из них вполне доступны школьникам, даже в младших классах. А результаты могут быть очень интересными и полезными, особенно, если в вашем населенном пункте раньше этим не занимались. Среди методов анализа экологического состояния водных объектов метод биоиндикации занимает одно из важнейших мест. Он основан на способности отдельных видов обитателей водоёмов - биоиндикаторов - показывать своим развитием и существованием в воде ее степень загрязнения, они отражают сложившиеся в водоеме условия среды. Видовой состав и численность обитателей водоема зависят от свойств воды. Биоиндикация загрязнения водоемов с помощью ряски. С помощью этого простого метода вы можете определить степень чистоты воды в различных водоемах – прудах, озерах, речках. Естественно, в них должно быть какое-то количество ряски. Можно сравнить разные водоемы или в одном и том же водоеме взять пробы в разных местах – там, где вы предполагаете более чистую воду и наличие загрязнений. Ряска – это водное многолетнее ц ветковое растение. Вы , конечно, видели ее в разных водоемах - в лужах, мелких прудах, канавах, запрудах и других хорошо прогреваемых водоемах с пресной, стоячей или медленно текучей, богатой органическими веществами водой. Часто рясковые образуют большие скопления - сплавины, сплошь покрывающие поверхность стоячих неглубоких водоемов. Род Ряска включает в себя около 9 видов рясок. Вегетативное тело рясковых – листец - по виду напоминает крошечный плавающий лист или слоевище низших растений, именно поэтому длительное время их считали водорослями. Листецы (щитки) у рясковых одиночные или соединены в небольшие группы, по 2 или более . Форма листецов у рясок может быть округлой, эллиптической, продолговатой. В присутствии загрязнителей изменяется цвет листеца (щитка) и поэтому ряска может использоваться как индикаторный организм. В наших водоемах чаще всего встречается ряска малая. Это светлозеленое маленькое растение, ее листецы овальной формы, от нижней поверхности каждого листеца отходит в воду корешок с утолщением на конце. Ширина листеца ряски малой 2-3 мм, но она имеет относительно длинные корни - до 10 см. Но вы можете обнаружить в водоеме и другие виды ряски, поэтому приводим схему-определитель видов. А. Корней на материнском щитке или на крупных дочерних - несколько (больше одного); (если корни не развиты: материнский щиток крупный - 5-10 мм) - многокоренник обыкновенный (рис. 1), если корень один - см. пункт Б. Б. Щиток вытянутый, на верхушке заостренный - ряска трехдольная (рис. 1), если щиток округлый - см. пункт В. В. С нижней стороны щитка отчетливо выраженное вздутие - ряска горбатая (рис. 1); вздутия на нижней стороне нет - ряска малая (рис. 1). Рис.1. 1 – ряска трехдольная, 2 – ряска малая, 3 – ряска горбатая, 4 – многокоренник обыкновенный Как выполнить экспресс-оценку качества воды Выберите места отбора проб на водоеме. Ограничьте на поверхности воды участок площадью примерно 0,5 м2 – для этого можно использовать рамку, которую легко сделать из проволоки. На этом участке с помощью небольшого ведра или другой емкости соберите все плавающие растения ряски. Среди выловленных растений выберите с помощью определителя экземпляры ряски малой. Если в вашем водоеме в основном представлен другой вид, то работайте с ним. Внимательно подсчитайте количество особей ряски определенного вида в каждой пробе, результат занесите в рабочую таблицу. Для каждого растения в каждой пробе (обычно подсчитывают показатель не менее чем у 50-100 растений) надо определить общее число щитков (материнских и деток) и среди них - число щитков с повреждениями. Результаты надо сразу записывать в таблицу в рабочий журнал. Затем надо посчитать суммарное количество щитков у всех проверенных растений ряски и количество щитков с повреждениями. К повреждениям относятся черные и бурые пятна (некроз) и пожелтение (хлороз). Количество и размеры пятен не учитываются. В водоеме надо взять несколько проб в различных местах и посчитать необходимые показатели для каждой пробы. После всех подсчетов у вас должна получиться подобная таблица (приводим пример из одной из работ по данной тематике).
Класс качества воды можно определить по подсчитанным показателям, используя следующую таблицу. Таблица экспресс-оценки качества воды по ряске В верхней строке найдите графу, которой соответствует ваш первый показатель (число щитков/ число особей). В столбце слева найдите графу, которая соответствует вашему проценту поврежденных щитков. На пересечении вашего столбца и строчки в клетке будет стоять какая-то цифра. Это и есть степень чистоты воды: 1- очень чистая 2 - чистая 3- умеренно загрязненная 4 - загрязненная 5 - грязная.
Вы можете получить разные значения класса чистоты воды в разных водоема или даже в разных местах одного водоема. Подумайте о причинах и сделайте выводы. Есть ли реальная возможность улучшить ситуацию? Это может стать темой полезной проектной работы. Биоиндикация качества воды в водоеме по составу беспозвоночных животных метод Майера. Если вам более интересна работа с беспозвоночными животными, чем с ряской, то предлагаем вам оценку состояния водоема по методу Майера. (Кстати, если различные юные исследователи выполнят обе работы, то будет очень интересно сравнить результаты). Работу на водоеме необходимо начать с его описания. Надо указать следующие признаки: примерные размеры водоема (ширина реки, длина и ширина озера или пруда), его глубина (по крайней мере - глубину на исследуемом участке водоема), скорость течения, если водоем с проточной водой (подумайте, как ее измерить или найдите методы в интернете) какой грунт на дне водоема (каменистый, песчаный, илистый, глинистый, гниющие растительные остатки). Нырять на большую глубину с опасностью для жизни не следует. прозрачность воды (есть простые методы определения), температура воды у поверхности и в придонном слое, есть ли антропогенное воздействие на прибрежную зону (пляжи, строения, промышленные предприятия, дороги, автостоянки,свалки, стоки), Когда описание водоема будет составлено и занесено в дневник наблюдений, можно приступить к отлову водных организмов. Для того воспользуемся предложениями специалистов. Как отлавливать водные организмы?Чтобы получить достоверную информацию о водоеме, нужно собрать максимально разнообразную добычу. В ней должны быть представлены донные животные, активно плавающие организмы и обитатели зарослей водной растительности. Чтобы их отловить, надо использовать специальную банку и сачок. Для отбора донного грунта на небольшой глубине можно применять крупную консервную банку с диаметром дна не менее 10-15 см. С одной ее стороны крышка полностью удаляется, а острые края оббиваются молотком - чтобы убрать оставшиеся полоски жести. С противоположной стороны в дне банки делается несколько отверстий для прохода воды. Банку вкручивают днищем вверх в мягкий донный грунт на глубину 10-15 см, после чего аккуратно переворачивают и вытаскивают на берег. Вынутый грунт необходимо промыть. Для этого лучше всего подходят специальные зерновые сита. Если таких сит нет, можно использовать дуршлаг. Хорошее сито можно легко изготовить самим, натянув на круглую или прямоугольную рамку размером 20 на 20 см синтетическую сетку, которую используют летом на окнах для защиты от комаров. Сито с вынутым грунтом наполовину погружают в воду и встряхивают энергичными, но аккуратными движениями до тех пор, пока вода в сите станет относительно прозрачной. Оставшихся в сите животных вместе с крупными частицами грунта вытряхивают в тазик, миску или другую посуду со светлым дном с 2-3 сантиметровым слоем воды и приступают к определению животных. Для получения достоверных данных об обитателях некрупного водоема необходимо взять не менее 5 подобных проб в различных местах. Интересно сравнить чистые участки и места с антропогенным загрязнением, если водоем достаточно большой. Кроме банки нужно использовать для сбора организмов сачок. Диаметр входного отверстия сачка должен быть не менее 25-30 см, а длина матерчатого конуса - в 2,5 раза больше. Для изготовления сачка удобно использовать плотную бязь. Марлю использовать нельзя, потому что она непрочная и может быстро порваться. Место крепления матерчатого конуса к обручу сачка рекомендуется обшить полоской плотной ткани - это продлит срок его службы. Сачок насаживается на рукоятку длиной 1,5-2 метра. Сачком производятся движения, похожие на движения косы при кошении травы, причем вести сачок нужно против течения. По возможности следует проводить им ближе ко дну, по зарослям водной растительности, у камней. После каждого взмаха сачок вынимают, и пойманные организмы вытряхивают в кювету (тазик, миску). Если в сачок попало значительное количество грунта, его необходимо промыть на сите или в самом сачке. Нужно обязательно поискать животных на растениях, камнях и корягах, поднятых со дна водоема. При подъеме донных предметов лучше прямо под водой положить их в сетку сачка, иначе в процессе подъема многие животные могут быть утеряны. После того, как организмы пойманы, их определяют. Для этого необходимо внимательно рассмотреть весь находящийся в кювете или тазике улов. При этом необходима лупа (а лучше две: 3-х и 7-10 кратные). Замеченных животных пинцетом вынимают из кюветы и сажают в небольшие емкости с водой из этого же водоема (для этого хорошо подходят баночки из-под лекарств или детского питания). Разных животных (пиявки, двустворчатые моллюски, личинки насекомых) сажают в разные баночки. Так их легче сосчитать и труднее потерять что-либо из улова. Особенно важно отсадить отдельно крупных животных (моллюсков) и хищников - они могут раздавить или съесть своих соседей. Для ловли мелких животных можно использовать пипетку, а быстро плавающих удобно отлавливать из кюветы при помощи чайной ложки. Когда вы рассадите всех по банкам, можно приступать к определению их видовой принадлежности. Рекомендуем список хороших определителей беспозвоночных животных. Если вы никогда раньше не занимались такой работой, то советуем проконсультироваться с учителем или другим специалистом. Если такой возможности в конкретный момент не будет, то постарайтесь сфотографировать неизвестных вам животных или зафиксировать образцы. Так их можно сохранить на длительный период. Индекс Майера Это простая методика так как никаких беспозвоночных не нужно определять с точностью до вида; методика годится для любых типов водоемов. Метод использует приуроченность различных групп водных беспозвоночных к водоемам с определенным уровнем загрязненности. Организмы-индикаторы отнесены к одному из трех разделов:
Вам нужно отметить, какие из приведенных в таблице индикаторных групп обнаружены в каждой пробе. Количество обнаруженных групп из первого раздела таблицы необходимо умножить на 3, количество групп из второго раздела - на 2, а из третьего - на 1. Получившиеся цифры складывают. Значение суммы и характеризует степень загрязненности водоема. По значению суммы S (в баллах) оценивают степень загрязненности водоема: более 22 баллов – водоем чистый и имеет 1 класс качества воды; 17-21 баллов – 2 класс качества (как и в первом случае, водоем будет охарактеризован как олигосапробный); 11-16 баллов – умеренная загрязненность, 3 класс качества (бета-мезосапробная зона). Все значения меньше 11 характеризуют водоем как грязный (альфа-мезосапробный или же полисапробный). Простота и универсальность метода Майера дают возможность быстро оценить состояние исследуемого водоема. Точность метода не очень высока, но если проводить исследования качества воды регулярно в течение какого-то времени и сравнивать полученные результаты, можно определить, в какую сторону изменяется состояние водоема. Для первичной оценки качества воды такой метод подходит лучше всего. Если же вам понравится такая работа, то в дальнейшем можно будет перейти к более сложным методикам. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||