Диатомовые водоросли водотоков бассейна реки Ульби

Чаяхметова Диана Данияровна
ученица 11 класса
КГУ «Средняя школа №23» акимата города Усть-Каменогрск

Научные руководители: учитель биологии

Чаяхметова Надежда Николаевна;

кандидат географических наук

Кушникова Людмила Борисовна

Диатомовые водоросли водотоков бассейна реки Ульби

 

Восточно-Казахстанская область - богатый водными ресурсами регион Республики Казахстан. В тоже время в регионе стоит проблема загрязнения поверхностных вод и оценки их качества из-за загрязнения со стороны промышленных предприятий. Поэтому существует необходимость гидробиологического мониторинга водоемов и наблюдений за изменениями качественного и количественного состава альгофлоры.

В континентальных водоемах по данным гидробиологов наиболее распространена группа диатомовых водорослей, которая чутко реагирует на изменения среды обитания. Видовой состав, географическое и биотопическое распределение диатомей водотоков бассейна р. Ульби все еще недостаточно изучены. Поэтому нами выбрана тема исследования «Диатомовые водоросли водотоков бассейна реки Ульби»

Поскольку таксономический состав перифитона определяется комплексом факторов окружающей среды, то изучение и описание таксономического состава данной группы водорослей позволит дать объективную эколого-географическую оценку среды их обитания. Целью данной работы является описание видового состава диатомовых водорослей водотоков бассейна реки Ульби и выделение видов индикаторов степени загрязнения

Для достижения цели поставлены следующие задачи:

-изучить особенности гидрологического и гидрохимического режимов исследуемых водотоков;

- отобрать пробы перифитона на водотоках бассейна р. Ульби ;

-провести таксономический, экологический и географический анализ диатомовой флоры исследуемых водотоков;

-провести сравнительный анализ диатомей на участках рек до и после сбросов сточных вод и выявить виды индикаторы чистых и загрязненных вод;

-оценить качество состояния воды исследуемых водотоков с использованием диатомового индекса и индекса сапробности.

Так как видовой состав диатомей водотоков бассейна р. Ульби все еще недостаточно изучен, на данный момент отсутствуют данные по экологии отдельных видов диатомовых водорослей, нет четкого представления об их географическом и биотопическом распределении, данное исследование можно считать актуальным. Так же нужно подчеркнуть, что на данный момент отсутствуют данные о видах – индикаторах чистых вод и индикаторах антропогенного загрязнения с учетом особенностей гидрологического и гидрохимического режимов местных водотоков.

Материалом для настоящей работы послужили 52 альгологические пробы, отобранные на 3 водотоках в 9 створах рек. Перечень створов наблюдений и карта-схема точек отбора проб представлены в Приложениях 1, 2.

Все пробы отобраны в период открытой воды 2014 – 2015 гг. Отбор проб перифитона осуществляли путем соскоба обрастаний с камней, бетонных строений, растительности с помощью скребка, ножа, скальпеля, зубной щетки. Пробы помещали в склянки и фиксировали 4% раствором формалина.

Обработку проб осуществляли в лаборатории гидробиологии ВК ЦГМ, в соответствии с методикой, изложенной в «Руководстве по гидробиологическому мониторингу пресноводных экосистем», принятой в Казгидромете.

Для идентификации таксономического состава перифитона использованы определители, атласы, монографии и отдельные статьи отечественных и зарубежных авторов.

На основе данных гидрохимического анализа водотоков бассейна р.Ульби фоновым створом определи створ Б1.

 

По результатам исследований в составе диатомовых водорослей водотоков бассейна р.Ульби зарегистрированы представители двух классов Pennatae, Centriae, 42 вида включая 55 разновидности и форм Таксономический состав и частота встречаемости диатомовых водорослей представлена оригинала работы.

Флора диатомовых водорослей бассейна р.Ульби достаточно разнообразна и обильна, но к числу массовых отнесены только 7 - Cymbella ventricosa, Achnanthes minutisima var. cryptocephala, Nitzshia palea, Nitzshia palea (тетроформы), Achnanthes minutisima, Synedra ulna, Synedra ulna var.oxyrhynchus.Основным доминантом бассейна р.Ульба является Cymbella ventricosa (Приложение4).

При сравнении видового состава диатомовых сообществ девяти станций бассейна р.Ульби рассчитан коэффициент Жаккара, который показал, что наиболее схожий таксономический состав наблюдали на пунктах отбора р. Ульби в черте города Усть-Каменогорска – 79% .

Биогеографический анализ альгофлоры позволил выделить 3 группы. Самая представительная группа космополитов – 72,7%. Доля аркто-альпийских и бореальных водорослей составляет – 9,1%. Процентное соотношение диатомей, как индикаторов сапробности, галобности и отношение к географической приуроченности отражено в в работе в таблице Приложение 3.

Оценивая состояние перифитонных сообществ исследуемых водотоков по методу Т.Ватанабе и с использованием индекса сапробности установлено, что наиболее загрязненным водотоком является р. Ульби в черте города Усть-Каменогорска, где средние значения индекса сапробности составляет – 1,69, диатомового индекса - 55,75.Качество воды оценивалось III классом – воды умеренно загрязненные. Наиболее чистым водотоком является р. Брекса (второй створ), где среднее значение индекса сапробности составило 1,49, диатомового – 75,3 II класс качества, воды чистые.

При оценке качества вод по показателям перифитона выявлено, что полученные значения диатомового индекса и индекса сапробности плохо согласуются с гидрохимическими данными. Поэтому необходимо разработать региональный индекс оценки качества вод по перифитону. Для этого проанализированы видовой состав диатомовой флоры и выявили виды индикаторы чистых и загрязнённых вод.

Подводя итог вышесказанному хочу подчеркнуть, что фактически впервые было поведено всестороннее изучение диатомовой флоры бассейна р. Ульби, проведен таксономический, экологический и географический анализы диатомовой флоры, выявлены виды индикаторы чистых и загрязненных вод.

Полученные данные таксономического состава могут быть использованы при составлении списка региональной флоры. Результаты исследований видов - индикаторов загрязнения могут быть использованы для экспресс анализа качества воды.

Таким образом, основные выводы работы, определяющие ее актуальность и новизну, а также теоретическую и практическую ценность можно сформулировать следующим образом:

1. Таксономический состав диатомовой флоры перифитона водотоков бассейна р.Ульби представлен 55 таксонами водорослей. Доминирующее положение по численному обилию Achnanthes sp, Cymbella ventricosa, Nitzshia palea, Nitzshia palea(уродливая), Achnanthes minutisima, Synedra ulna var.oxyrhynchus, Synedra ulna (Приложение4).

2. Биогеографический анализ альгофлоры позволил выделить 3 группы. Самая представительная группа космополитов – 72,7%. Доля аркто-альпийских и бореальных водорослей составляет – 9,1%.

3. Сапробиологический анализ показал, что доля бетамезосапробионтов составляет – 23,6%,олиго-бетамезосапробионты -9,1%, ксеносапробионтов и ксено -олигосапробионтов в пробах - по 7,2%, ксено-альфамезосапробионтов и альфамезосапробионтов в пробах - по 5,5%, ксено бетамезосапробионтов - 1,8%. Нет данных по 40% диатомей.

4. Оценивая состояние перифитонных сообществ исследуемых водотоков по методу Т.Ватанабе и с использованием индекса сапробности установлено, что наиболее загрязненным водотоком является р. Ульби в черте города Усть-Каменогорска, где средние значения индекса сапробности составляет – 1,69, диатомового индекса - 55,75.Качество воды оценивалось IIIклассом – воды умеренно загрязненные. Наиболее чистым водотоком является р. Брекса (второй створ), где среднее значение индекса сапробности составило 1,49, диатомового – 75,3 IIкласс качества, воды чистые.

5. По результатам таксономического анализа диатомовой флоры «фонового» створа р. Брекса и водотоков ниже сбросов загрязняющих веществ установлено, что к индикаторам «чистых вод» относятся Achnanthes lanceolаta,Cymbella tumida, Cymbella ventricosa,Didymosphenia geminatа, Synedra ulna, Synedra ulna var.oxyrhynchus, Synedra ulna var. contracta. К индикаторам «загрязненных вод» - Achnanthes sp., Nitzschia palea (терратоформы), Gomphonema parvulum, Surirella ovata, Surirella ovata var.crumena, Surirella angustata. Массовое развитие Achnanthes minutissima var. cryptocephala и уродливых створок Nitzschia palea указывает на высокую степень загрязнения.

Литература:

1.Абакумов В.А. Экологические модификации и развитие биоценозов / В.А. Абакумов // Экологические модификации и критерии экологического нормирования: Труды международного симпозиума. – Л.: Гидрометеоиздат, 1991. – С. 18-40.

2.Константинов А.С. Общая гидробиология. М.:Высшая школа, 1986. – 472 с.

3.Определитель пресноводных водорослей СССР. Выпуск 4. Диатомовые водоросли. /Под ред. Прошкина-Лавренко. – ГИ «Советская наука», М 1951.

4.Руководство по гидробиологическому мониторингу пресноводных экосистем / Под ред. В.А. Абакумова. СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. - 318 с.

5.Унифицированные методы исследования качества вод. Часть III. Методы биологического анализа вод. – М.: Изд. СЭВ, 1976. – 185 с. Приложение 1. Индикаторы сапробности. - М.: Изд. СЭВ, 1977. – 88 с. Приложение 2. Атлас сапробных организмов.- М.: Изд. СЭВ, 1977. – 227 с.

6.Шуйский В.Ф., Максимова Т.В., Петров Д.С. Биоиндикация качества водной среды, состояния пресноводных экосистем и их антропогенных изменений // Сб. научн. докл. VIIмеждунар. конф. «Экология и развитие Северо-Запада России» - С.-Петербург, 2-7 авг. 2002 г. – СПб.: Изд-во МАНЭБ, 2002 г.

7.Баринова С.С., Медведева Л.А., Анисимова О.В. Водоросли – индикаторы в оценке качества окружающей среды. М.: ВНИИприроды, 2000 г.

8.Жизнь пресных вод. 1956 г. СССР, М., Л.: Изд-во АН СССР. Т.4, ч. 1, 470 с.

9.Андреев В.Л. Классификационные построения в экологии и систематике. – М.: Наука, 1980. – 142 с.

10.Государственный водный кадастр Республики Казахстан. Многолетние данные о режиме и ресурсах поверхностных вод суши. Книга 1.э Бассейны рек Иртыш, Ишим, Тобол (верхнее течение). Алматы, 2004. – С. 4-17.

11.Колодин И.Ф., Жанзаков М.М. Анализ современного состояния качества воды реки Иртыша и её основных притоков // Проблемы и перспективы мелиорации и водного хозяйства Западной Сибири в современных социально-экономических условиях: матер. междунар.науч.-практ.конф. −Омск, 2004. −С.5-7.

12.Водоросли. Справочник. Киев: Наук. думка, 1989. 608 с.

13.Bacillariophyceae. Kurt Krammer. VEB Gustav Fischer Verlag. Gena, 1986.

Приложение 1

Водоток

Местоположение створа отбора

Условное сокращение

р. Брекса

0,5 км выше впадения ключа Шубина

Б1

в черте города, 0,6 км выше устья р. Брекса

Б2

р. Тихая

в черте города, 0,1 км выше впадения ручья Безымянный

Т1

в черте города, 8 км выше устья

Т2

р. Ульби

100м выше сброса шахтных вод руд. Тишинский, 1,25 км ниже слияния рек Громотухи и Тихой

У1

4,8 км ниже сброса шахтных вод рудн.Тишинский, у автодорожного моста

У2

в черте п. Каменный Карьер, в створе водпоста

У3

в черте города, 1,0 км выше устья р. Ульби непосредственно у автодорожного моста (Ул 501)

У4

в черте города, 1,0 км выше устья р. Ульби непосредственно у автодорожного моста (Ул 509)

У5

Перечень пунктов отбора проб перифитона

 

 

Приложение 2

Карта-схема отбора гидробиологических проб на водотоках бассейна р. Ульби

 

Диатомовые водоросли водотоков бассейна реки Ульби

 


 

 

Приложение 3.

Распределение водорослей по экологическим группам

Группа

Всего таксонов (%)

По отношению к сапробности, на водотоке бассейна р.Ульба преобладают бетамезосапробионты -23,6% и олиго-бетамезосапробионты -9,1%, ксеносапробионтов и ксено -олигосапробионтов в пробах - по 7,2%, ксено-альфамезосапробионтов и альфамезосапробионтов в пробах - по 5,5%, ксено бетамезосапробионтов - 1,8%. Нет данных по 40% диатомей.

По отношению к активной реакции среды, на водотоке бассейна р.Ульба преобладают диатомеи, предпочитающие нейтральную среду - 23,6% и водоросли с широким коэффициентом вариации - 20%. Водоросли обитающие в кислой и щелочной среде составили 1,8% . По отношению к географической приуроченности, в водотоках преобладают космополиты – 72,7%, бореальных и аркто-альпийских видов в пробах содержится по 9,1%.

Сапробность

 

Ксеносапробионты

7,2

Ксено-олигосапробионты

7,2

Ксено бетамезосапробионты

1,8

Ксено-альфамезосапробионты

5,5

Олиго-бетамезосапробионты

9,1

Бетамезосапробионты

23,6

Альфамезосапробионты

5,5

Нет данных

40

Активная реакция среды(рН)

 

Кислая(ниже 7)

1,8

Нейтральная(7-8)

23,6

Щелочная(больше 8)

1,8

Широкий предел вариаций

20

Нет данных

47,2

Географическая приуроченность

Космополиты

72,7

Бореальные

9,1

Аркто-альпийские

9,1

Нет данных

9,1

Группа индикаторов по Ватанабе

 

Сапроксен

18,2

Сапрофил

3,6

Эврисапроб

50

Нет данных

27

 

 

Приложение 4.

 

Комплексы доминирующих видов в диатомовых сообществах бассейна р.Ульба

 

Створ

Доминанты

Субдоминанты

Б1

Cymbella ventricosa

Synedra ulna var.oxyrhynchus, Synedra ulna

Б2

Achnanthes sp

Cymbella ventricosa, Achnanthes minutisima

Т1

-

Achnanthes sp

Т2

-

Achnanthes sp, Nitzshia palea(уродливая)

У1

-

Cymbella ventricosa, Nitzshia palea(уродливая)

У2

-

Nitzshia palea(уродливая), Achnanthes minutisima

У3

-

Cymbella ventricosa, Nitzshia palea

У4

Cymbella ventricosa

Achnanthes sp, Nitzshia palea(уродливая)

У5

-

Cymbella ventricosa, Achnanthes sp

 

Диатомовые водоросли водотоков бассейна реки Ульби

 

Диатомовые водоросли водотоков бассейна реки Ульби

 

Диатомовые водоросли водотоков бассейна реки Ульби

 

Диатомовые водоросли водотоков бассейна реки Ульби

 

Диатомовые водоросли водотоков бассейна реки Ульби

 

Диатомовые водоросли водотоков бассейна реки Ульби

 

Диатомовые водоросли водотоков бассейна реки Ульби

 

скачать dle 11.0фильмы бесплатно