Практическое занятие 4 Население пресных водоемов: планктон, бентос, перифитон. Определение биотического индекса Вудивиса и Майера

Вводные пояснения

Водные организмы подразделяют на 4 группы:

Планктон – совокупность мелких обитателей водной толщи, лишенных активных органов передвижения и пассивно переносимых водой. Различают фитопланктон, зоопланктон, бактериопланктон.

Фитопланктон: сине-зеленые, зеленые, золотистые, желто-зеленые, диатомовые, пирофитовые, эвгленовые водоросли, колониальная зеленая водоросль вольвокс (рис. 1,). Зоопланктон: инфузории (туфелька, трубач), коловратки, ветвистоусые рачки (дафнии, босмины), веслоногие рачки (циклоны, диаптомусы) (рис. 2)

Бентос – организмы, прикрепленные дну, живущие в илистых осадках и просто покоящиеся на дне. Различают фитобентос, зообентос, бактериобентос.

Фитобентос – развивается в основном в литорали, сильно обедняется на глубине 4-5м и более (рис 3).

а) У самого берега обычны такие растения, как тростник, камыш, рогоз, стрелолист, частуха, осоки, хвощи, растущие на глубине до 2-3 м, часть этих растений поднимается над водой.

б) Далее следуют растения с плавающими листьями – кувшинки, кубышки, земноводная гречиха.

в) Глубже находятся растения, погруженные целиком под воду, только во время цветения, выставляющие над водой соцветия – рдесты, водяные лютики, пузырчатка, телорез и др.

г) Растения, встречающиеся на глубинах 40-50 м, вся жизнь которых протекает в воде: харовые водоросли (хара – лучица), нителла, зеленые водоросли спирогира, кладофора, водные мхи, цветковые растения – роголистник.

Зообентос делится на микро- и макрозообентос.

Микрозообентос – корненожки (амебы), жгутиковые, инфузории, кишечнополостные, губки, коловратки, ресничные плоские червы (планарии), нематоды (круглые черви), тихоходки.

Макрозообентос - более крупные беспозвоночные: пиявки, малощетинковые кольчатые черви, моллюски (беззубки, перловицы, прудовики, катушки); водяной ослик, речной рак, личинки, веснянок, поденок, ручейников, вислокрылок, стрекоз, водные клоны, личинки двукрылых (долгоножек, комаров, мошек).

Перифитон – сообщества водных организмов, которые поселяются на различных предметах и на живых телах в воде, прикрепляются к листьям и стеблям водных растений или к другим выступам над дном водоема. Для их изучения используются искусственные субстраты – обрастатели (дерево, стекло). В состав перифитона входят водоросли, инфузории, кишечно-полостные губки, мшанки, коловратки, ракообразные, моллюски, личинки насекомых.

Нектон – свободно перемещающиеся в воде организмы, достаточно крупные животные, передвигающиеся независимо от тока воды – рыбы, амфибии, черепахи и др.

Определение биотического индекса Вудивиса

Наиболее распространены 2 метода биоиндикации: определение диотических индексов Вудивисса и Майера. Успешное применение этих методов требует определенных навыков, микроскопа или бинопуляра и соответствующих определений или иллюстрированных таблиц.

Индекс Вудивиса рассчитывается только для проточных водоемов (реки, ручьи) умеренного пояса и дает оценку их состояния по 15-балльной шкале, он непригоден для состояния озер и прудов. Для его определения сачком берут пробу придонной воды с илом, промывают, отделяют беспозвоночных, разбирают их на группы и определяют. Выделяют ключевые виды, включенные в таблицу. Всех остальных относят к сопутствующим. Их определение до вида не требуется – достаточно выделить группы. Для трудно определимых организмов под группой понимают иногда род, семейство или даже класс, например весь класс малощетинковых червей, кроме трубочников, семейства ручейников или хирономид (комары-дергуны). В то же время у более легко различимых объектов за группу считается каждый вид (плоские черви, пиявки, моллюски ракообразные, личинки стрекоз, мух, жуков, водяные клещи). Подсчитав количество групп и число ключевых видов, по таблице 1 определяют индекс. Для чистых рек (1-2 класс качества воды) он составляет 8-10, для незначительно загрязненных (3 класс) – 6-7 баллов, для значительно загрязненных (4-5 класс) – 3-5 баллов. При очень сильном загрязнении сообщество угнетается еще сильнее.

Индекс Майера применим для водоема любого типа. Его определение проще, так как требуется только установить наличие или отсутствие в пробе перечисленных в таблице 2 групп.

Количество обнаруженных групп из первой колонки умножают на 3, из второй – на 2, из третьей на 1. Индекс Майера определяется как сумма полученных цифр. Если он не менее 22, водоем имеет 1 класс качества, если 17-21, то второго, от 11 до 16 – 3 класса, менее 11 – водоем грязный (4-7 классы).

Таблица 4 Состав водных организмов в индикаторных группах по методу Майера

Обитатели чистых вод	Организмы средней чувствительности	Обитатели загрязненных водоемов
Личинки веснянок Личинки поденок Личинки ручейников Личинки вислокрылок Двустворчатые моллюски	Бокоплав Речной рак Личинки стрекоз Личинки комаров-долгоножек Моллюски-катушки Моллюски-живородки	Личинки комаров-звонцев Пиявки Водяной ослик Прудовики Личинки мошки Малощетинковые черви (типа дождевых червей)

При обработке результатов нужно отметить, какие из приведенных индикаторных групп обнаружены в пробах. Количество обнаруженных групп из 1 столбца нужно умножить на 3, количество групп из второго раздела – на 2, из 3 – на 1. получившиеся цифры складывают, и значение суммы характеризует степень загрязненности водоема. Если сумма > 22 водоем имеет 1 класс качества, значения суммы от 17 до 21 говорят о втором классе качества. От 11 до 16 баллов – 3 класс качества. Все значения < 11 характеризуют водоем как грязный (4-7 класс качества).

Задание Оцените и сравните качество воды водоемов по индексам Вудивиса и Майера, если в них обнаружено:

река – личинки ручейников 5 групп, водяные ослики 1 группа, моллюски катушки, речной рак, личинки поденок и веснянок, диатомовые водоросли, тростник;

озеро – кувшинки, бокоплавы, речной рак, беззубки, личинки стрекоз и поденок.