Методы изучения пресноводного зообентоса методические указания

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ

БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «КАБАРДИНО-БАЛКАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Х.М. БЕРБЕКОВА»

МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ПРЕСНОВОДНОГО ЗООБЕНТОСА

Методические указания

Для направления 06.03.01 Биология

НАЛЬЧИК

2015

УДК 574(470.64) (075.8) ББК 20.1 (2Р-6-КБ) я 73

М54

Рецензент:

кандидат биологических наук, доцент Кабардино-Балкарского государственного аграрного университета им. В.М. Кокова

Н.Л. Цепкова

Составитель: Хатухов А.М.

М54 Методы изучения пресноводного зообентоса [Текст] : методические указания / А. М. Хатухов. – Нальчик : Каб.-Балк. ун-т, 2015. – 12 с. – 50 экз.

Издание содержит описание методов изучения зообентоса пресноводных водоемов, отработанных в условиях Кабардино-Балкарии, и способов их применения в учебном процессе.

Предназначено для студентов, обучающихся по направлению «Биология».

Рекомендовано РИСом университета

УДК 574(470.64) (075.8) ББК 20.1 (2Р-6-КБ) я 73

Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова, 2015

2

Методы взятия проб зообентоса

Пробой зообентоса называется совокупность организмов, выбранных из грунта, поднятого со дна водоема. Пробы, назначение которых – установление видового разнообразия зообентоса, принято называть «качественными». Для сбора таких проб тем лучше, чем больше методов будет мобилизовано, начиная с ручного сбора. Количественная оценка зообентоса требует специальных пробоотборников (дночерпатели различных конструкций и драги) с известной площадью захвата для подъема грунта со дна водоема. Пункт взятия пробы обозначается как станция с определенным порядковым номером. Количество станций зависит от размера или протяженности водоема, разнообразия биотопов и т.п. Методы отбора проб зависят от типа водоема, его глубины, характера донного субстрата, а также от решаемых задач.

Отбор проб зообентоса специальным оборудованием

Основательное изучение зообентоса требует специального снаряжения (приложение 1), в том числе средства для плавания (надувная лодка), если объект исследования – рыбоводный пруд или озеро. Ниже представлены те орудия отбора качественных и количественных проб зообентоса, которые, судя по нашему многолетнему опыту, оказались наиболее приемлемыми для водоемов и водотоков Кабардино-Балкарии (рисунок).

Рисунок. Гидробиологическое оборудование для сбора проб зообентоса:

а – водный сачок-драга с треугольной рамой (для соскоба грунта со дна);

б– водный сачок с округлой рамой (для лова в толще воды); дночерпатели –

штанговый (в) и ковшовый (г); д – бентометр Садовского

Ковшовый дночерпатель эффективен на мягких грунтах, он используется при изучении прудов и озер с отложениями ила на дне. Для наших мелиоративных и рыбоводных прудов со сравнительно плотным глинистым грунтом дна подходит утяжеленный его вариант – дночерпатель Петерсона (площадь захвата 0,025 кв.м), а еще лучше – штанговый дночерпатель Мордухай-Болтовского (площадь захвата 1/250 кв.м). Дночерпатели опускаются на дно с лодки.

Донный субстрат наших горных рек представлен в основном каменистогалечными отложениями, поэтому здесь единственный подходящий пробоот-

4

борник – это бентометр Садовского с площадью захвата 0,07 кв.м. Забор проб осуществляется на небольшой глубине, ограниченной высотой самого бентометра (50 см). В целом это мало сказывается на качестве работ, так как организмы бентоса концентрируются в основном недалеко от берега.

Поднятый грунт перекладывается в промывочное сито, тут же промывается до удаления мути и с временной этикеткой укладывается в полиэтиленовый пакет. Взятые пробы по возможности быстро доставляются в лабораторию для дальнейшей обработки.

Последовательность операций забора проб разными орудиями практически совпадает – с той лишь разницей, что дночерпателями грунт надо доставать со дна водоема, а субстрат, накрытый бентометром, промывается в нем же.

Отбор проб зообентоса простыми методами

Простая ознакомительная экскурсия, например, на речку Нальчик с ее литореофильной фауной, не потребует специального оборудования: достаточно будет вооружиться обычным водным сачком. Доставая со дна камни прямо с берега и осматривая их со всех сторон или промывая зачерпнутый сачком грунт из мелкой заводи, можно обнаружить личиночные стадии десятка разных видов поденок, веснянок, ручейников, двукрылых насекомых, личинок и имаго жуков. Взмучивание донного грунта ногами на мелких перекатах с подхватом сачком попавших в поток бентонтов также дает результат. При внимательном обследовании береговой полосы недалеко от уреза воды весной наверняка обнаружатся пустые шкурки водных стадий развития насекомых, оставшиеся после перехода их в стадию имаго. Эти простые методы сбора «качественных» проб необходимы, поскольку редкие виды могут быть пропущены при количественных методах взятия проб. Поэтому количественные пробы бентоса обычно сопровождаются такими сборами.

Изучение зообентоса и условия его существования в малой горной реке Нальчик

Определение скорости течения

Выбрать прямой участок реки (50 м) и разбить на створы – пусковой, верхний и нижний. Створы пометить вехами. В процессе непосредственно участвуют 6 студентов: первый запускает поплавок с пускового створа, второй отмашкой руки сигнализирует о прохождении поплавком верхнего створа, третий сигнализирует о том же с нижнего створа, четвертый по первому сигналу включает секундомер, по второму – выключает. Измерения повторить не менее трех раз. Скорость определить делением пути поплавка на время его движения. По трем измерениям вычислить среднюю скорость. Полученные данные оформить в виде таблицы (см. табл.).

5

Таблица

Результаты измерения скорости течения р. Нальчик

Определение мутности воды

Диск Секки (закрашенный белой краской металлический диск диаметром 30 см) опускать на веревке в воду, создавая над ней тень, пока он не исчезнет из вида, и поднимать, пока не появится. В этот момент измерить высоту водного столба над диском. Результат занести в записную книжку.

Определение температуры воды

Водный термометр до выполнения первых двух пунктов на 5 минут погрузить в воду, после чего снять показание и сделать запись в записной книжке. Параллельно определить температуру воздуха и состояние погоды.

Описание грунта дна реки

Дать гранулометрический состав грунта (ил, песок, галька, гравий и др.) на перекатах и плесах.

Составление краткой характеристики условий жизни бентонтов

На основании проведенных работ составить краткое описание реки и условий жизни бентонтов.

Отбор качественных проб зообентоса на реке

Работы по отбору качественных проб провести в следующем порядке:

1.Распределиться цепочкой вдоль берега и обследовать мелководное каменисто-галечное дно реки, произвести отбор качественных проб описанными выше методами с охватом максимального числа биотопов.

2.Разместить собранных животных в эмалированной посуде с прозрачной водой и провести предварительное знакомство с ними и прижизненные наблюдения за ними. Обратить внимание на отличительные особенности различных групп – поденок, веснянок, ручейников, хирономид и других животных. Рассмотреть трахейные жабры личинок и их дыхательные движения, приспособления против сноса: у сидячих форм – присоски, паутинные нити (личинки мошек), прикрепленные к камням домики (личинки ручейников, хирономид), у подвижных форм – уплощенное и обтекаемое тело, коготки на лапках и др. (личинки поденок, веснянок).

3.Зафиксировать пробу спиртом в подходящей по объему посуде с пометкой «качественная проба».

Отбор количественных проб зообентоса на реке бентометром

Бентометр вращательными движениями с усилием врезать в грунт дна реки так, чтобы входное окошко было направлено против течения, а съемное сито – по

6

ходу течения. Затем тщательно в потоке омыть и удалить все камни, оказавшиеся в бентометре. По ходу взрыхлить там же донный грунт. Смытые животные, детрит и мелкие фракции поднятой взвеси оказываются в съемном сачке бентометра, откуда все это следует переложить в полиэтиленовый пакет и снабдить этикеткой с пометкой «количественная проба». Стенки сачка следует внимательно осмотреть, так как к ним пристают мелкие личинки хирономид и олигохет. На каждой станции берут трехкратные пробы. При возможности быстрой доставки проб в лабораторию их лучше не фиксировать: «живая» проба легче разбирается и определяется.

Обработка качественных проб зообентоса в лабораторных условиях

Эту работу провести в следующей последовательности:

1.Вылить пробу в разборную посуду.

2.Выбрать всех животных, разложить их по группам в чашки Петри и просчитать.

3.Определить массовые группы, используя оптические приборы, определители и рисунки животных (приложение 1).

4.Собрать всех животных в одну подходящую по размеру посуду, зафиксировать и снабдить этикеткой, составленной по форме.

5.Пробу и протокол сдать на хранение в Музей живой природы КБГУ.

Обработка количественных проб в лабораторных условиях

Эту работу провести в следующей последовательности:

1.Выложить содержимое пакета в кювету (если проба мутная, ее необходимо промыть через промывочное сито).

2.Залить его водой и равномерно распределить по дну кюветы.

3.Выбрать всплывших животных, подхватывая их препаровальной иглой.

4.Перекладывая осадок мелкими порциями в эмалированную кювету, выбрать оставшихся животных.

5.Разложить животных в чашки Петри по группам и просчитать.

6.Пересчитать количество животных на квадратный метр дна водоема.

7.Каждую группу, просушив на фильтровальной бумаге до исчезновения влажных пятен, взвесить на торсионных весах.

8.Пересчитать биомассу животных на квадратный метр дна.

9.Собрать пробу воедино, зафиксировать, снабдить этикеткой.

10.Составить протокол обработки пробы по форме (приложение 2).

11. Пробу и протокол сдать на хранение в Музей живой природы КБГУ.

Составление характеристики зообентоса реки Нальчик в связи с условиями жизни

В характеристике отразить состав групп и видов бентонтов, их численность и биомассу, условия жизни и адаптивные особенности, значение как кормовой базы рыб и индикаторов качества речной воды.

7

ЛИТЕРАТУРА

1.Жадин В.И. Изучение донной фауны водоемов. – М.–Л.: АН СССР,

1950. – 31 с.

2.Зоология беспозвоночных / под ред. В. Вестхайде и Р. Ригера. – М.: Товарищество научных изданий КМК, 2008. – 935 с.

3.Мамаев Б.М. Определитель насекомых по личинкам: пособие. – М.: Просвещение, 1972. – 400 с.

4.Методика изучения биогеоценозов внутренних водоемов / под ред. Ф.Д. Мордухай-Болтовской. – М.: Наука, 1975. – 240 с.

5.Определитель пресноводных беспозвоночных России и сопредельных территорий. – Т. 4. – СПб.: ЗИН РАН, 1999. – 998 с.

6.Определитель пресноводных беспозвоночных европейской части

СССР. Планктон. Бентос. – Л.: Гидрометиздат, 1977. – 511 с.

7.Тесленко В.А., Жильцова Л.А. Определитель веснянок (Insecta, Plecoptera) России и сопредельных стран. Личинки и имаго. – Владивосток:

Дальнаука, 2009. – 381 с.

8.Мамаев Б.М. Определитель насекомых по личинкам: пособие для учителей. – М.: Просвещение, 1972. – 400 с.

9.Хатухов А.М., Якимов А.В. Экология пресноводных животных: методические указания. – Нальчик: КБГУ, 1999. – 44 с.

10.Хатухов А.М., Якимов А.В., Барагунова Е.А. Пиявки КабардиноБалкарии: методические указания. – Нальчик: КБГУ, 2001. – 24 с.

11.Хатухов А.М., Якимов А.В. Водные моллюски Кабардино-Балка- рии: материалы к спецкурсу «Фауна КБР». – Нальчик: КБГУ, 2002. – 36 с.

12.Хатухов А.М., Якимов А.В., Молоканов Г.О. Поденки КабардиноБалкарии: методическое пособие. – Нальчик: КБГУ, 2004. – 34 с.

13.Хатухов А.М. Фауна и экология отдельных семейств водных двукрылых (Diptera) Кабардино-Балкарии: методическое пособие. – Нальчик:

КБГУ, 2007. – 45 с.

14.Хейсин Е.М. Краткий определитель пресноводной фауны. – М.: Госучпедгиз, 1962. – 153 с.

8

Приложение 1

Список оборудования для изучения зообентоса и физических параметров воды

(на одну рабочую группу из 3–5 студентов)

9

Приложение 2

Личинки насекомых – типичных представителей зообентоса горных рек: 1 – веснянка, 2 – поденка, 3 – комары-звонцы, 4 – береговушка,

5 – слепень, 6 – ручейники, 7 – мошка (личинка, куколка, куколка в кармашке), 8 – дикранота

10