Оценка экологического состояния реки Чёрная Калитва методоми биоиндикации

3. Распределение организмов  по экологическим группам.

У организмов обитающих в воде выделяют следующие экологические группы: бентос, планктон, нейстон, нектон. 
После определения организмов с помощью учебной литературы составляется таблица, в которой все отловленные виды распределяются по экологическим группам.  
Бентос – (от греческого benthos – глубина), совокупность организмов, обитающих на грунте или в грунте дна водоёмов. 
Планктон – (от греческого planktos – блуждающий), совокупность организмов, обитающих в толще воды и неспособных противостоять переносу течением (пассивное передвижение). 
Нейстон – (от греческого neustos – плавающий), совокупность организмов обитающих у поверхностной плёнки воды (сверху или снизу от неё). 
Нектон – (от греческого neustos – плавающий), совокупность активно плавающих организмов, обитающих в толще воды и способных перемещаться на значительные расстояния.

 

Таблица №2. Список выловленных  животных и их распределение по экологическим  группам.

 

4.Трофические уровни  выловленных животных. 
Организмы, входящие в состав того или иного биоценоза могут подразделяться на несколько трофических групп: продуценты, консументы первого порядка, консументы второго порядка, консументы третьего порядка, и т. д., редуценты. В водных биоценозах консументов второго порядка и выше объединяют в группу консументов высшего порядка. Организмы, входящие в одну группу занимают определённый трофический уровень. С одного трофического уровня на другой происходит передача вещества и энергии.

 

 

 

 

 

Таблица №3. Трофические  уровни

 
 

Из материалов исследования видно, что выловленные организмы распределяются по следующим трофическим уровням:  
- консументы первого порядка (10 видов),  
- консументы высшего порядка (8 видов),  
- редуценты (4 вида).  
Продуцентами в водных биоценозах, также как и в наземных экосистемах, являются зеленые растения. Это могут быть как фитопланктон, так и донные растения. 
Также как и в наземных экосистемах, пищевые цепи в водных биоценозах могут начинаться с мертвого органического вещества – детрита. Некоторые организмы могут относиться к сразу двум группам по типу питания, например, моллюск большой прудовик является и консументом первого порядка и редуцентом. Важно подчеркнуть, что цепь питания не всегда может быть полной. В ней могут отсутствовать растения (продуценты). Такая цепь называется детритной.  
Исходя из положения: «разнообразие – синоним устойчивости», можно заключить, что экосистемы с более длинными и разветвленными пищевыми цепями питания характеризуются повышенной надёжностью и будут более устойчивы. 
Большое количество организмов, находящихся на одном трофическом уровне служит гарантией того, что в случае исчезновения какого либо вида его место в структуре пищевой цепи займёт другой вид и передача вещества и энергии не будет прервана.

 

 

5. Составление схемы  пищевой цепи в водном биоценозе.

 Для этого на листе бумаги выстраиваются трофические уровни, в которые вносятся виды в соответствии с данными отловов.

Схему пищевых связей между организмами  биоценоза можно представить  в виде набора маршрутов, по которым  вещество и энергия передаются от одного вида организмов к другому.  
В водной экосистеме солнечная энергия, усвоенная водорослями и высшими растениями, переходит к различным беспозвоночным, далее к мелким рыбам и, наконец, к крупным хищникам.  
Большое количество организмов, находящихся на одном трофическом уровне служит гарантией того, что в случае исчезновения какого либо вида его место в структуре пищевой цепи займёт другой вид и передача вещества и энергии не будет прервана.

 

 
6. Оценка экологического состояния исследуемого водоёма по биотическому индексу.

 Прежде, чем давать оценку экологического состояния водоёмов, необходимо пояснить суть данной методики. Исходя из того, что разные группы водных беспозвоночных организмов по-разному реагируют на изменения экологической обстановки в проточных водоёмах, английский учёный Вудивисс подобрал индикаторные группы организмов, реагирующих на изменения, происходящие в водной среде обитания. Каждой группе организмов было присвоено определённое количество баллов. Чем больше балл, тем благоприятнее условия, в которых находятся данные организмы. Чем больше индикаторных групп присутствует в обследуемом водоёме, и чем выше балл каждой из них, тем выше благоприятность условий обитания организмов в данном водоёме. 
По полученным в ходе исследования данным видно, что во всех биотопах биотический индекс одинаков, и условия обитания в них можно считать вполне удовлетворительными (БИ = 5). 
Однако данная методика не позволяет судить о чистоте воды в привычном для нас понимании, так как не показывает наличие в воде каких либо химических и/или биологических загрязнителей и тем более их количественного значения. Полученные данные свидетельствуют только об "экологической чистоте" водоёма, но не о его санитарной безопасности. Это объясняется тем, что многие виды загрязнений, неблагоприятные для человека, относительно спокойно переносятся водными организмами, и наоборот. Благоприятность условий обитания определяется также скоростью течения, температурой воды, содержанием кислорода. Большую роль играет наличие органического вещества в водоёме, так как для многих бентосных организмов оно является пищей. Также от органического вещества начинаются детритные пищевые цепи, а наличие разнообразных пищевых цепей обуславливает устойчивость биоценоза.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица №5. Экологическое состояние водоёма по биотическому индексу. 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Результаты  исследований 
 
В заключении необходимо отметить, что полученные результаты позволяют утверждать, что все исследуемые биотопы вполне благоприятны для обитания водных организмов, как и сам обследуемый участок реки Чёрной Калитвы. Относительно невысокий показатель биотического индекса может объясняться сезонными особенностями экологии водных беспозвоночных организмов, а также тем, что отловы проводила ученица 8 класса при минимальном наборе необходимого оборудования. Возможно, при профессиональных отловах результат мог быть несколько иным, однако значение биотического индекса скорее увеличилось бы, так как при более качественных отловах количество индикаторных групп возрастает. 
Тем не менее, при экологических исследованиях данные, дающие более низкие результаты, чем есть на самом деле, нельзя рассматривать как недостоверные, так как они не позволяют с излишним спокойствием наблюдать за изменениями окружающей природной среды, а дают возможность заблаговременно принимать решения, направленные на изменения сложившейся экологической ситуации.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Заключение

 
Результаты, полученные в ходе работы, позволяют сделать следующие  выводы: 
     
1. Обследуемый водоём не испытывает сильных антропогенных нагрузок в районе проведения исследований. Это подтверждается большим числом встреченных видов, так как биоразнообразие является одним из основных показателей устойчивости естественных экосистем.  
 
2. Нахождение в водоёме нескольких индикаторных групп является подтверждением того, что условия обитания водных организмов вполне благоприятны.  
 
3. Разветвлённые пищевые цепи с большим числом взаимозаменяемых видов также служит показателем нормального состояния исследуемого участка водоёма.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
 
 Литература 
 
1. «Гидробиология», Н.А. Березина Москва, 1984 
2. Определитель пресноводных беспозвоночных европейской части СССР Ленинград, 1977 
3. Определитель пресноводных беспозвоночных России и сопредельных территорий (том 5 «Высшие насекомые») Санкт-Петербург, 2001 
4. Определитель насекомых по личинкам Москва, 1972 
5. Методы исследований зообентоса и оценки экологического состояния водоемов (методическое пособие) Ассоциация «ЭКОСИСТЕМА» Москва, 1997 
6. Методика рекогносцировочного обследования малых водоемов (методическое пособие) Ассоциация «ЭКОСИСТЕМА» Москва, 1998 
7. «Краткий определитель пресноводной фауны», профессор Е.М. Хейсин Москва, 1951 
8. «Экология России» (учебник), Б.М. Миркин, Л.Г. Наумова Москва, 1995 
9.«Экология» (учебник), Е.А. Криксунов, В.В. Пасечник Москва, 2003 
10.Основы экологии» (учебник), Н.М. Чернова, В.М. Галушин, В.М. Константинов Москва, 2003 
11.«Основы общей экологии» (учебник), Н.М. Мамедов, И.Т. Суравегина, С.Н. Глазачев Москва, 1998