А.А. Котов, А.С. Боголюбов
Данное методическое пособие предназначается для руководителей юннатских кружков, педагогов дополнительного образования, учителей школ, ведущих с детьми внеклассную работу по экологии, юных экологов, самостоятельно занимающихся исследовательской работой.
Слово «планктон» происходит от греческого «парить». Зоопланктон – это мелкие животные, парящие в толще воды. Особенно обилен планктон в стоячих и малопроточных водоемах: озерах, прудах, водохранилищах. В реках его значительно меньше.
Планктонные животные образуют зоопланктонное сообщество, характеризующееся определенным видовым составом и соотношением численности разных видов и представителей разных экологических групп. По изменению этих характеристик в ряде случаев можно судить об изменении условий в водоеме: о чрезмерном увеличении численности рыб, изменении химического состава воды (например, ее закислении) и т.д. Однако это возможно только в том случае, если есть материал для сравнения. Кроме того, условия в водоеме и структура сообщества закономерно меняются в течение года. Например, если приехать в пустыню Сахара весной, то можно сделать вывод, что природные условия этого региона крайне благоприятны для выращивания фруктов: там тепло и достаточно влаги. Однако через месяц пустыня станет безжизненной...
Поэтому разовое исследование планктона не представляет особого интереса, оно дает лишь информацию о текущем состоянии сообщества. Наблюдения в одном водоеме должны проводиться регулярно в течение года, а наибольший интерес представляют многолетние данные.
Кроме того, необходимо всегда использовать одну и ту же методику учетов, даже если со временем она покажется не очень удачной, – данные, полученные разными методами, сравнивать между собой недопустимо.
Методы сбора планктона
Конечно, идеально было бы собрать и учесть всех животных планктона. Однако это сложно из-за огромной разницы в их размерах: от 20 мкм до нескольких миллиметров. Методы, описанные в данном пособии, позволяют проводить учеты организмов микропланктона – с размерами от 50 мкм до 1 мм, и мезопланктона – более 1 мм.
К первым относятся коловратки, личинки веслоногих рачков, ветвистоусые рачки Bosmina, Diaphanosoma, а ко вторым – рачки родов Daphnia, Polyphemus и др. Метод отбора проб зависит от типа водоема, его глубины и размера.
Отбор проб с помощью планктонной сети
Устройство планктонной сети
Планктонная сеть (в простейшем виде – сеть Апштейна) представляет собой сачок, изготовленный из специальной ткани (плактонного газа), пропускающей воду и задерживающей планктон, с резервуаром для сбора животных (рис. 1, а).
Рис. 1: а – планктонная сеть Апштейна, б – планктонный стакан
Планктонную сеть можно изготовить самостоятельно. Для этого необходима ткань мельничного сита (ячеи 0, 1–0, 15 мм), несколько кусков проволоки, плотная ткань и планктонный стакан (рис. 1, б). В качестве планктонного газа можно использовать и парашютный капрон, но ни в коем случае не марлю – она очень мягкая и диаметр ячеи слишком большой.
Имеющийся в наличии материал выкраивается в виде конуса и пришивается к металлическому обручу в верхней части и к планктонному стакану в нижней. В обоих случаях пришивать газ следует не непосредственно к обручу или стакану, а к полоске ткани (льна, бязи, х/б), иначе он быстро прорвется в местах соединения.
В гидробиологическом мониторинге приняты два стандартных размера планктонной сети – с диаметром входного отверстия 25 или 40 см и длиной конуса 55 или 100 см соответственно.
Планктонный стакан можно заменить любым стеклянным или пластмассовым сосудом (например пузырьком из-под силикатного конторского клея с вырезанным дном) с устройством для слива пробы через дно (например, на горлышко пузырька надевается резиновая трубка с аптекарским зажимом или просто отверстие затыкается резиновой пробкой). Место соединения стакана и сети обшивается тканью (благо пластмассу можно прошить).
Основные формы использования планктонной сети – траление и процеживание.
Траление
При проведении гидробиологического исследования методом траления следует брать 3 пробы планктонной сетью с лодки, облавливая слой глубин от 10 м до поверхности. Если глубина водоема менее 10 м, то траление следует проводить по всей его глубине, стараясь, однако, не опускать сеть на самое дно, так как при этом в нее попадет много мути и донных животных, не относящихся к планктону.
Для определения глубины, на которую была опущена сеть, на веревке нужно сделать отметки – например через каждый метр навязать узелки или нашить цветные ленточки или тесьму.
Процеживание
Зачерпывание воды с целью ее процеживания производят сосудом определенного, заранее известного, объема – например ведром. Пробы воды «сгущают», выливая их в планктонную сеть. При этом вода выливается через стенки сети, а планктон оседает в планктонном стакане.
Метод процеживания чаще всего используется для изучения прибрежного планктона, видовой состав которого отличается от такового в центре водоема.
При обработке проб, собранных как тралением, так и процеживанием, результаты приводят к стандартному объему, например к 1 л. Объем столба воды, обловленного при тралении, определяют, зная глубину, на которую была опущена и с которой поднималась сеть (по отметкам на веревке), и площадь горловины сети (определяется, исходя из диаметра обруча). Объем процеженной воды определяют, умножая объем одного ведра на число зачерпнутых ведер.
Необходимый для получения достоверных данных объем, в котором собирается проба, зависит от численности зоопланктона и колеблется в пределах от 10 (в богатых водоемах летом) до 200 (зимой) литров.
Послойный отбор проб с помощью батометра
Батометры – приборы различной конструкции для взятия проб воды с разных глубин. В классическом виде это цилиндры, которые можно опустить на определенную глубину, там закрыть и извлечь.
Самостоятельно изготовить классический батометр непросто. Но вместо него можно использовать простую стеклянную или пластиковую бутылку с узким горлышком, утяжеленную каким-либо грузом и заткнутую пробкой, идеально – корковой. К горлышку бутылки и к пробке привязываются веревки (рис. 2).
Рис. 2. Самодельный батометр
Опустив бутылку на нужную глубину (главное, чтобы она тонула, для этого и нужен груз), необходимо выдернуть пробку – поэтому затыкать ее туго не следует. Дав бутылке время наполниться на нужной глубине (1–2 мин), ее вытаскивают на поверхность. Делать это следует как можно более энергично – при большой скорости подъема и узком горлышке вода из вышележащих слоев практически не попадет внутрь.
Пробы, поднятые на поверхность с помощью батометра, также следует «сгущать», используя планктонную сеть (как это описано выше), а затем рассчитывать объем процеженной воды.
Поскольку этот объем должен быть, по возможности, большим, батометр следует делать как можно большего размера, например использовать 2-литровую стеклянную или пластиковую бутылку или какой-либо еще сосуд большого размера с узким горлом.
На веревке, к которой привязана бутылка, также следует сделать отметки через каждый метр – для определения глубины отбора проб.
Когда брать пробы?
Для отслеживания сезонных изменений в пресноводном сообществе пробы обычно берут 2 раза в месяц. Для приблизительных оценок можно предложить следующий график отбора проб (для условий средней полосы).
1. Начало мая (начало подъема численности различных животных).
2. Конец мая (пик численности веслоногих ракообразных и их личинок).
3. Начало – середина июня (пик численности дафний).
4. Конец июня («цветение» водоема, угнетенное состояние зоопланктона, развитие мелких форм).
5–7. По одной пробе в июле, августе, сентябре.
8. Октябрь (в это время можно обнаружить самцов ветвистоусых ракообразных, которых зачастую легче определить до вида).
Список литературы
Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://bio.1september.ru
Похожие работы
... фитопланктона, называют антропогенным эвтрофированием водоемов. Подчеркивая всю важность биоиндикационных методов исследования, необходимо отметить, что биоиндикация предусматривает выявление уже состоявшегося или происходящего загрязнения окружающей среды по функциональным характеристикам особей и экологическим характеристикам сообществ организмов. Постепенные же изменения видового состава ...
... разработки К сожалению, провести весь курс занятий, логически связанных между собой, оказалось невозможным, и были апробированы только некоторые формы организации элективных курсов по изучению темы «Экологический мониторинг водных объектов». Занятие №1. Водные ресурсы планеты В ходе эволюции вода создала окружающую нас природу, живой мир, да и самого человека: именно водная среда ( ...
... за некоторый промежуток времени и не дает ее оценки на момент исследования. В холодное время года системы биологической индикации в гидробиологии вообще не могут быть применены. Биоиндикация - способ оценки антропогенной нагрузки по реакции на нее живых организмов и их сообществ. Биотестирование - использование в контролируемых условиях биологических объектов (тест-объектов) для выявления и оценки ...
... токсикорезистентности, связанные с неравномерным характером рассеяния элементов в земной коре и наличием биогеохимических провинций, представляют важный комплекс факторов, обусловливающих устойчивость пресноводных экосистем к антропогенному загрязнению поллютантами, являющимися одновременно природными компонентами водной среды. Вовлечение в биогенную миграцию химических элементов в определенных ...
0 комментариев