Растений индикатор загрязнения воды

Растений индикатор загрязнения воды

«SCIENCE-ИНКУБАТОР: создание инновационно-образовательной экосистемы научных объединений учащихся для выявления и поддержки БУДУЩИХ ЛОМОНОСОВЫХ»

СМИ о нас

Статистика

Наши официальные сообщества в социальных сетях:

Биоиндикация качества воды по растениям – макрофитам

Срок приема материалов с 5 до 30 сентября 2016 г.

Оценка степени загрязнения водоема по составу живых организмов позволяет быстро установить его санитарное состояние, определить степень и характер загрязнения и пути его распространения в водоеме, а также дать количественную характеристику протекания процессов естественного самоочищения. Качество воды в различных природных водоемах можно проверять различными методами биоиндикации – по составу микроорганизмов и водорослей, по ряске, по зообентосу. Мы хотим предложить вам метод, который не требует наличия микроскопов и другого оборудования. Степень загрязнения воды можно определить и по видовому составу высших водных и прибрежных растений. Для этого понадобится только определитель.

Многие водоемы сейчас, к сожалению, загрязнены, как органическими веществами, так и сбросами различных промышленных предприятий. Водоемы, загрязненные органическими веществами, как и организмы, способные жить в них, называют сапробными (от греческого слова «сапрос» – гнилой).

По степени загрязненности вод органическими веществами водоемы классифицируют на:

1. Полисапробные – органических веществ много, кислорода нет; происходит расщепление белков и углеводов;

2. Мезосапробные – неразложившиеся белки отсутствуют, зато присутствуют сероводород, диоксид углерода и кислород, так как происходит минерализация органических веществ;

3 .Альфа-мезосапробные – вода умеренно загрязнена органическими веществами,
есть аммиак и аминосоединения, кислорода мало;

4. Бета-мезосапробные – органических загрязнителей мало; кроме аммиака, есть продукты его окисления (азотная и азотистая кислоты), много кислорода;

5. Олигосапробные – практически нет растворенных органических веществ, кислорода много, вода чистая.

Сапробность находится во взаимосвязи с видовым составом и численностью обитателей водоема.
При исследовании рек обращать внимание на быстрые места их течения — перекаты, плотины и т. д. Если мы хотим получить представление об общем состоянии реки, то станции необходимо выбирать именно здесь. Если же нас интересуют разовые или местные загрязнения необходимо исследовать обитателей дна в местах со слабым течением — в заводях, бочагах и т.п. После впадения в реку тех или иных загрязненных стоков последние сносятся течением вниз по реке и откладываются в более глубоких местах реки с замедленным течением.

Биологическое исследование стоячих водоемов, как правило, интерпретируется более легко. Здесь, прежде всего, необходимо проведение комплексных исследований с тем, чтобы иметь более полное представление о состоянии водоема. Чем крупнее исследуемый водоем, тем большее количество разнообразных станций надо выбирать по его периметру.

Макрофиты как показатель состояния водной системы.

Макрофиты (гидрофиты) – один из важнейших компонентов водных экосистем. Это высшие растения (цветковые, хвощи, мхи), а также крупные водоросли, нормально развивающиеся в условиях водной среды.

Макрофиты подразделяются на три группы:

1.Растения с листьями, погруженными в воду – рдест, элодея, пузырчатка, риччия, уруть, наяда, роголистник;

2.Растения с листьями, плавающими на поверхности воды (прикрепленные или свободно плавающие) – водокрас, ряска малая, кувшинка, кубышка, сальвиния;

3.Воздушно-водные растения, у которых часть побегов находится в воде, а другая – возвышается над водой – тростник, рогоз, камыш, хвощ .

В биоиндикации водоемов сообщества макрофитов используются менее широко по сравнению с представителями зообентоса. Это связано с тем, что растения обладают довольно широкими географическими и экологическими ареалами, причем в различных физико-географических условиях одни и те же виды могут иметь разное индикаторное значение.

В то же время, макрофиты, как объект наблюдения, имеют ряд преимуществ перед другими обитателями водоемов. Прежде всего, это крупные организмы, видимые невооруженным глазом, причем их относительно легко определить.

Многие виды водных растений могут быть использованы для определения сапробности вод и типа загрязнения. Существует список, в котором водные растения распределены по пяти классам сапробности для пресных вод ( см. таблицы). Макрофиты развиваются в основном в олигосапробной и бета-мезосапробной зонах.

Таблица 1. Виды –индикаторы загрязнений воды (по Гигевичу, Власову, Вынаеву, 2001)

Название вида	Индикаторы
Органическое загрязнение	Ацидофикация	Эвтрофикация
Аир обыкновенный	+	+	Тяж. металлы
Водокрас лягушачий	+	+
Водяной мох	+	+
Камыш озерный	+
Кубышка малая	+
Лобелия Дортмана	+	+
Манник плавающий	+
Манник большой	+	+
Многокоренник обыкновенный	+	+	+
Полушник озерный	+	+
Прибрежница одноцветковая	+	+
Рдест курчавый	+	+
Рдест блестящий	+
Рдест плавающий	+
Рдест узловатый	+	+
Рдест пронзеннолистный	+
Рдест длиннейший	+	+
Рогоз широколистный	+	+
Роголистник темно-зеленый	+	+	+
Роголистник подводный	+	+	+
Ряска горбатая	+	+
Ряска малая	+	+
Ситняг игольчатый	+
Ситняг болотный	+
Телорез алоэвидный	+
Трехдольница трехбороздчатая	+	+
Уруть колосистая	+	+
Харовые водоросли	+	+
Хвощ речной	+	+
Частуха подорожниковая	+	+
Шелковник жестколистный	+
Штукения гребенчатая	+	+	+
Элодея канадская	+	+

Таблица 2. Высшие водные растения в системе сапробности (по Сладечеку, 1963; Кокину, 1982)

s – сапробность, I– индикаторное значение вида, S–индекс сапробности

На берегу и в водоеме надо выбрать несколько участков, подходящих для исследования.
На каждом участке заложить по 1-й пробной площадке размером 5 х 5м., где вы будете проводить морфологические описания водоема и геоботанические описания прибрежно- водной растительности. Виды растений устанавливайте по определителям.

Необходимо обращать внимание на то, какие виды растений вы встречаете, являются они показателями чистой воды или указывают на степень и причину загрязнения. Разумеется, из всех перечисленных в таблицах видов вы можете обнаружить только несколько, но их наличие и сочетание является достаточно точным показателем состояния водоема. Кроме того, обращайте внимание на обилие представителей каждого вида. Это понадобится потом для определения сапробности по системе Г. Кнеппе.

В результатах работы необходимо указать:

сколько отделов и семейств растений вы обнаружили,

для каждого семейства сделать список видов,

отдельно посчитать количество видов растений гидрофитов, гигрофитов и гелофитов (воздушно – водная растительность) и представить их список по группам;
указать, сколько видов-индикаторов и каких именно выявлено на каждом участке и о каких типах загрязнений воды они свидетельствуют,
по результатам сделать диаграммы.

Среднюю величину сапробности биоценоза по прибрежно-водной растительности можно определить по системе Г. Кнеппе.( Если она покажется вам слишком сложной, то можно ограничиться только выполнением предыдущих заданий).

Для этого необходимо выявить виды растений- индикаторов, затем оценить количество растений по семибалльной системе Г. Кнеппе.

Индикаторную значимость (s) определяют, приняв олигосапробов за 1, β-мезосапробов – за 2, α-мезосапробов — за 3 и полисапробов – за 4. Для оценки используйте данные таблицы 2.

Раздельно подсчитывают сумму баллов олиго-, бета -мезо-, альфа — мезо- и полисапробных видов. Найденные суммы откладывают на графике – на вертикальной оси, причем сумма баллов олиго – и β-мезосапробов принимается за положительные значения, а α-мезо- и полисапробов — за отрицательные. На горизонтальной оси откладывают расстояние между участками. Соединяя соответствующие точки прямыми линиями, получают фигуру, которая визуально показывает соотношение видов-индикаторов различного уровня сапробности данного водоема.

Индекс сапробности обследуемых участков вычисляют по формуле: S = Σs h / Σh, где Σ – сумма, S – индекс значимости вида, h – относительное число особей.
Относительное количество особей вида (h) оценивают следующим образом: случайные находки приняты за 1, частая встречаемость растений каждого вида – 3 и массовое развитие – 5.

В полисапробной зоне индекс сапробности равен – 4,0-3,5; в β-мезосапробной зоне – 2,5-1,5; в α-мезосапробной зоне – 3,5-2,5; в олигосапробной зоне – 1,5-1,0.

Желаем всем приятных и полезных исследований, совмещенных с отдыхом у водоема.

Ждем интересные результаты.

Источник