Биоиндикация якості води по рослинах - макрофітів
Оцінка ступеня забруднення водойми за складом живих організмів дозволяє швидко встановити його санітарний стан, визначити ступінь і характер забруднення та шляхи його поширення в водоймі, а також дати кількісну характеристику протікання процесів природного самоочищення. Якість води в різних природних водоймах можна перевіряти різними методами біоіндикації - за складом мікроорганізмів і водоростей, по рясці, по зообентосу. Ми хочемо запропонувати вам метод, який не вимагає наявності мікроскопів та іншого обладнання. Ступінь забруднення води можна визначити і за видовим складом вищих водних і прибережних рослин. Для цього знадобиться тільки визначник.
Багато водойми зараз, на жаль, забруднені, як органічними речовинами, так і скидами різних промислових підприємств. Водойми, забруднені органічними речовинами, як і організми, здатні жити в них, називають сапробність (від грецького слова «сапрос» - гнилий).
За ступенем забрудненості вод органічними речовинами водойми класифікують на:
1. полісапробной - органічних речовин багато, кисню немає; відбувається розщеплення білків і вуглеводів;
2. мезосапробні - неразложившиеся білки відсутні, зате присутні сірководень, діоксид вуглецю і кисень, так як відбувається мінералізація органічних речовин;
3 .Альфа-мезосапробні - вода помірно забруднена органічними речовинами,
є аміак і аминосоединения, кисню мало;
4. Бета-мезосапробні - органічних забруднювачів мало; крім аміаку, є продукти його окислення (азотна і азотистая кислоти), багато кисню;
5. олігосапробной - практично немає розчинених органічних речовин, кисню багато, вода чиста.
Сапробність знаходиться у взаємозв'язку з видовим складом і чисельністю мешканців водойми.
При дослідженні річок звертати увагу на швидкі місця їх течії - перекати, греблі і т. Д. Якщо ми хочемо отримати уявлення про загальний стан річки, то станції необхідно вибирати саме тут. Якщо ж нас цікавлять разові або місцеві забруднення необхідно досліджувати мешканців дна в місцях зі слабкою течією - в заплавах, багатія і т.п. Після впадання в річку тих чи інших забруднених стоків останні зносяться течією вниз по річці і відкладаються в більш глибоких місцях річки з уповільненим плином.
Біологічне дослідження стоячих водойм, як правило, інтерпретується більш легко. Тут, перш за все, необхідно проведення комплексних досліджень з тим, щоб мати більш повне уявлення про стан водойми. Чим більше досліджуваний водойма, тим більша кількість різноманітних станцій треба вибирати по його периметру.
Макрофіти як показник стану водної системи.
Макрофіти (гидрофіти) - один з найважливіших компонентів водних екосистем. Це вищі рослини (квіткові, хвощі, мохи), а також великі водорості, нормально розвиваються в умовах водного середовища.
Макрофіти поділяються на три групи:
1.Растенія з листям, зануреними у воду - рдест, елодея, пухирчатка, Річчі, уруть, наяда, кушир;
2.Растенія з листям, плаваючими на поверхні води (прикріплені або вільно плаваючі) - водокрас, ряска мала, латаття, кубушка, сальвінія;
3.Воздушно-водні рослини, у яких частина пагонів знаходиться у воді, а інша - височить над водою - очерет, рогіз, очерет, хвощ.
У біоіндикації водойм спільноти макрофитов використовуються менш широко в порівнянні з представниками зообентоса. Це пов'язано з тим, що рослини мають досить широкими географічними та екологічними ареалами, причому в різних фізико-географічних умовах одні і ті ж види можуть мати різний индикаторное значення.
У той же час, макрофіти, як об'єкт спостереження, мають ряд переваг перед іншими мешканцями водойм. Перш за все, це великі організми, видимі неозброєним оком, причому їх відносно легко визначити.
Багато видів водних рослин можуть бути використані для визначення сапробності вод і типу забруднення. Існує список, в якому водні рослини розподілені за п'ятьма класами сапробности для прісних вод (див. Таблиці). Макрофіти розвиваються в основному в олігосапробной і бета-мезосапробні зонах.
Таблиця 2. Вищі водні рослини в системі сапробности (по Сладечек, 1963; Кокін, 1982)
s - сапробність, I- индикаторное значення виду, S-індекс сапробності
На березі і в водоймі треба вибрати кілька ділянок, придатних для дослідження.
На кожній дільниці закласти по 1-й пробної майданчику розміром 5 х 5м. де ви будете проводити морфологічні описи водойми і геоботанічні описи прибрежно- водної рослинності. Види рослин встановлюйте по определителям.
Необхідно звертати увагу на те, які види рослин ви зустрічаєте, є вони показниками чистої води або вказують на ступінь і причину забруднення. Зрозуміло, з усіх перерахованих в таблицях видів ви можете виявити тільки кілька, але їх наявність і поєднання є досить точним показником стану водойми. Крім того, звертайте увагу на велику кількість представників кожного виду. Це знадобиться потім для визначення сапробності по системі Г. Кнеппе.
У результатах роботи необхідно вказати:
скільки відділів і сімейств рослин ви виявили,
для кожного сімейства зробити список видів,
окремо порахувати кількість видів рослин гидрофитов, гигрофитов і гелофітов (повітряно - водна рослинність) і представити їх список за групами;
вказати, скільки видів-індикаторів і яких саме виявлено на кожній дільниці і про яких типах забруднень води вони свідчать,
за результатами зробити діаграми.
Середню величину сапробности біоценозу по прибережно-водної рослинності можна визначити за системою Г. Кнеппе. (Якщо вона здасться вам занадто складною, то можна обмежитися тільки виконанням попередніх завдань).
Для цього необхідно виявити види рослин-індикаторів, потім оцінити кількість рослин за семибальною системі Г. Кнеппе.
Індикаторну значимість (s) визначають, прийнявши олігосапробов за 1, β-мезосапробов - за 2, α-мезосапробов - за 3 і полісапробов - за 4. Для оцінки використовуйте дані таблиці 2.
Окремо підраховують суму балів олиго-, бета -мезо-, альфа - мезо- і полісапробной видів. Знайдені суми відкладають на графіку - на вертикальній осі, причому сума балів олиго - і β-мезосапробов приймається за позитивні значення, а α-мезо- і полісапробов - за негативні. На горизонтальній осі відкладають відстань між ділянками. Поєднуючи відповідні точки прямими лініями, отримують фігуру, яка візуально показує співвідношення видів-індикаторів різного рівня сапробності даного водойми.
Індекс сапробності обстежуваних ділянок обчислюють за формулою: S = Σs h / Σh, де Σ - сума, S - індекс значимості виду, h - відносне число особин.
Відносна кількість особин виду (h) оцінюють наступним чином: випадкові знахідки прийняті за 1, часта зустрічальність рослин кожного виду - 3 і масовий розвиток - 5.
У полісапробной зоні індекс сапробності дорівнює - 4,0-3,5; в β-мезосапробні зоні - 2,5-1,5; в α-мезосапробні зоні - 3,5-2,5; в олігосапробной зоні - 1,5-1,0.
Бажаємо всім приємних і корисних досліджень, суміщених з відпочинком у водойми.
Чекаємо цікаві результати.