Исследование экологического состояния водных экосистем с помощью фитопланктона

Размещено на http://www.allbest.ru/

Исследование экологического состояния водных экосистем с помощью фитопланктона

В летний период в течение двух недель и более в водоемах происходит массовое размножение фитопланктона, которое приводит к цветению воды. Вода становится желто-коричневого, зеленого, красного и даже черного цвета. Загрязнение водоема в первую очередь отрицательно воздействует на ключевой элемент биологического равновесия и самоочищения водоема - состав полезной микрофлоры водоема (биоценоз).

Данное исследование может послужить неким объяснением этого процесса и возможно поможет решить данную проблему.

Фитопланктон -- часть планктона, которая может осуществлять процесс фотосинтеза. К фитопланктону относятся протококковые водоросли, диатомовые водоросли, динофлагелляты, кокколитофориды, и другие одноклеточные водоросли, а также цианобактерии.

С каждым годом в мире растет число публикаций, посвященных вопросам общей биологии и экологии водорослей. Такой повышенный интерес обусловлен их значимостью как важных продуцентов, одновременно являющихся кормом, а также местом обитания и нереста многих водных организмов. Кроме того, важность изучения водорослей связана с их ролью как факторов, укрепляющих прибрежные грунты и препятствующих проникновению токсических веществ, поступающих с береговыми стоками, одновременно синтезирующих ценные биологически активные вещества, широко используемые в различных областях народного хозяйства. И, наконец, водоросли являются превосходными модельными объектами с широким адаптивным потенциалом. Не менее важно и то, что они занимают различные экологические ниши и обитают в самых разнообразных условиях. Исходя из этого, очевидно, что потребность в изучении различных аспектов жизни водорослей велика.

Целью исследования является проведение экологического мониторинга, а также изучение видового разнообразия простейших растений водной экосистемы для проведения дальнейшего анализа.

В задачи исследования входило познакомиться с определителями, методиками и литературой по данной теме, провести натурные исследования, произвести оценку качества вод по составу и количеству водорослей, сделать выводы о полученных результатах.

С октября 2013 г. по настоящий момент осуществляется отбор проб воды для изучения ее качества.

Качество воды оценивалось по состоянию фитопланктона. Качественный анализ планктона осуществлялся в реальном времени на основе анализа отобранных проб и фотографирования с помощью цифровой камеры. Для подсчета численности водорослей использовалась счетная камера Горяева.

Отбор проб для исследования планктона осуществляется из верхнего перемешанного слоя, слоя суточного скачка температуры и из придонного слоя. В летний период наблюдалось наибольшее разнообразие водорослей.

При изучении состава и количества водорослей нами были обнаружили такие представители водорослей как Asterionella formosa, Melosira italica, Zignema atrocoeruleum и Microcistis aeroginoza. В осенний период были обнаружены следующие водоросли:

Microcistis aeroginoza, Closterium moniliferum, Chlorella vulgaris, Bacillaria paradoxa.

Всего было определено порядка 20 видов водорослей. Преобладали диатомовые и синезеленые водоросли.

Таблица 1. Наиболее характерные водоросли, обнаруженные в водной экосистеме в летний период.

Melosira italica

Тип/Отдел: Heterokonta

Подтип/Подотдел: Bacillariophyta (Диатомовые водоросли)

Класс: Centrophyceae (Центрические диатомеи)

Отряд/Порядок: Coscinodiscales (Косцинодисковые)

Вид: Melosira italica

Microcystis aeruginosa - свободно живущая грамотрицательная цианобактерия, которая обитает в почве, болотах и прибрежных морских средах обитания, так же как на тканях растений и животных. Частый возбудитель «цветения» воды почти во всех климатических зонах.

Некоторые содержат (или выделяют) ядовитые вещества, которые нередко приводят к смерти животных и заболеваниям человека.

Melosira varians

Тип/Отдел: Heterokonta

Подтип/Подотдел: Bacillariophyta (Диатомовые водоросли)

Класс: Centrophyceae (Центрические диатомеи)

Отряд/Порядок: Coscinodiscales

(Косцинодисковые)

Вид: Melosira varians

Closterium moniliferum

Тип/Отдел: Chlorophyta (Зелёные водоросли)

Класс: Zygnematophyceae

Отряд/Порядок: Desmideales

Семейство: Desmidiaceae

Род: Closterium

Вид: Closterium moniliferum

"Цветение" воды, вызванное сине-зелеными водорослями, считается стихийным бедствием, так как вода становится почти ни к чему не пригодной. При этом значительно увеличиваются вторичное загрязнение и заиление водоема, так как биомасса водорослей в "цветущем" водоеме достигает значительных величин (средняя биомасса до 200 г/м3, максимальная до 450-500 г/м3), а среди сине-зеленых очень мало таких видов, которые употреблялись бы другими организмами в пищу.

Известны различные методы борьбы с сине-зелёными водорослями - механические, химические и биологические. Борьба ведется путём ограничения факторов роста сине-зеленых водорослей - наличие питательных веществ (азот и фосфор), тёплая вода (>20° С) и отсутствие турбулентности (смешивания воды при течении). Именно эти условия возникают практически повсюду летом.

Таким образом, изучение фитопланктона позволит использовать его для оценки экологического состояния водных экосистем.

Литература

водный экосистема водоросль

1. А. В. Иванов, И. М. Афанасьева, О. В. Донскова и др. “Стратификация как фактор влияния на качество вод равнинного водохранилища”

2. В. А. Румянцев, Л. Н. Крюков, Ш. Р. Поздняков, А. В. Жуковский “Цианобактериальное “цветение” воды - источник проблем природопользования и стимул иноваций в России”

3. В. Черепов, Ю. Новиков “Эколого-гигиенические проблемы среды обитания человека” /РГСУ.: 2007 г. 1076 стр.

4. Е.С. Гусев “Состав и продукционные характеристики фитопланктона небольшого стратифицированного карстового озера” // Тезисы докладов IX Съезда ГБО РАН. Тольятти: ИЭВБ РАН, 2006. С. 125.

5. И. Трифонова “Фитопланктон Нижней Волги. Водохранилища и низовье реки” / Наука. Ленинградское отделение.: 2003 г 232 стр.

6. Л. И. Курсаков, Н. А. Наумов, Н. А. Красильников и др. “Определитель низших растений”

Размещено на Allbest.ru