ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.09.2020
Просмотров: 7651
Скачиваний: 75
130
(например, зимние) доводятся до объема 10 мл, а чаще до 20 мл, очень богатые
(например, в период «цветения» сине-зеленых) – до 50–100 мл (в этом случае
вторичное отстаивание не производится).
Метод фильтрации проб через мембранные фильтры пригоден для кон-
центрирования живых и фиксированных водорослей. Этот метод широко ис-
пользуется в экспериментах, где нет условий для длительного отстаивания ото-
бранных проб в сосудах. Кроме того, он удобен для концентрирования водо-
рослей с твердыми и жесткими створками и оболочкой (диатомовых, динофи-
товых и др.). Объем фильтруемой пробы зависит от двух условий: от концен-
трации водорослей и плотности фильтра. Чаще всего для фильтрации исполь-
зуют мембранные фильтры с порами 1,5 и 2,5 мкм, а если размеры водорослей
очень малы, то – 0,2–0,6 мкм.
Метод центрифугирования применяется для концентрирования живого
материала, чаще всего густых проб фитопланктона или при работе с культура-
ми водорослей. В таком сконцентрированном материале возможен учет жгути-
ковых и других мелких и подвижных водорослей.
Концентрирование достигается центрифугированием 20–50 мл пробы (в
зависимости от объема центрифужных пробирок и концентрации водорослей в
пробе) в течение 20–30 мин. при 1000–2000 об/мин. Супернатант осторожно
удаляют сифоном, оставляя 1/10–1/50 часть первоначального объема. Осадок
ресуспензируют круговым помешиванием в оставшемся объеме воды и про-
сматривают в счетной камере.
Для концентрирования и предохранения фитопланктона от разрушения
при длительном хранении используются разнообразные химические соедине-
ния и их смеси. Консервацию осуществляют сразу же после отбора проб добав-
лением к ним фиксирующего реагента.
Для фиксации проб чаще всего используют
формалин
(10 мл 40%-ного
формалина достаточно для 0,5 л пробы). Большие концентрации указанного
фиксатора вызывают деформацию водорослей и изменение цвета их пигмента.
Раствор Люголя
является хорошим фиксатором, и его используют, если
количественная обработка проб осуществляется не позже трех месяцев с мо-
мента фиксации проб. При его употреблении в пробах хорошо сохраняются
нежные формы фитопланктона. Кроме того, использование этого фиксатора
позволяет обнаруживать пиреноиды, жгутики, слизь и чехлы вокруг клеток.
Фиксированные пробы необходимо хранить в темноте. Для приготовления рас-
твора Люголя используют 15 г KI, который растворяют в 50 мл дистиллирован-
ной воды, добавляют 10 г кристаллического йода и доводят раствор дистилли-
рованной водой до общего объема 500 мл. Расход фиксатора составляет 2 мл на
100 мл пробы.
Раствор Люголя и ацетата натрия
способствует контрастированию
просматриваемого под микроскопом препарата, что особенно важно при нали-
чии в пробе мелких жгутиковых водорослей. Фиксированные данным препара-
том пробы хранятся не более трех месяцев. Для приготовления фиксатора 10 г
KI растворяют в 70 мл дистиллированной воды, затем добавляют 5 г кристал-
131
лического йода и 5 г ацетата натрия (CH
3
COONa). Для фиксации 100 мл пробы
используют 0,2 мл фиксирующего раствора.
Раствор Люголя с уксусной кислотой
удлиняет срок сохранности фик-
сируемой пробы до одного года. Однако необходимо иметь в виду, что подкис-
ление проб приводит к разрушению нежных водорослей и растворению оболо-
чек у некоторых жгутиковых. Для приготовления фиксатора используют 20 г
KI, который растворяют в 200 мл дистиллированной воды, добавляют 10 г кри-
сталлического йода и 20 г ледяной уксусной кислоты (CH
3
COOH). Для фикса-
ции 100 мл пробы используют 1 мл фиксатора.
6.1.4. Количественный учет пресноводных водорослей
Количественному учету подвергаются только количественные пробы во-
дорослей.
Данные о численности водорослей являются исходным материалом для
вычисления биомассы и для пересчета других количественных показателей (со-
держание пигментов, белков, интенсивности дыхания, фотосинтеза и др.) на
одну клетку или единицу биомассы. Счетный метод наиболее старый и трудо-
емкий, однако, при биологическом анализе он всегда будет сохранять ценность.
Обычно пробы просчитываются в камере Нажотта (объемом 0,01, реже
0,05 мл). Учитывая, что времени на обработку мало, а проб много, можно реко-
мендовать дифференцированный подход к объему просчета: бедные пробы
считаются во всей сетке. Для того чтобы получить репрезентативные данные,
необходимо не менее трех раз менять каплю пробы на камере (т.е. вся сетка
просчитывается не из одной капли, а из 3–4, следовательно, при том же объеме
работы охватывается больший материал). При просчете обильных проб (обыч-
но они очень однородны по составу) допускается просчет только 10 из 40 полос
камеры, причем капли пробы также меняются. Если в пробе встречается много
макроколоний, она просчитывается в два приема: сначала мелкие формы, затем
вся проба выливается в камеру Богорова и просчитывается число крупных ко-
лоний. Макроколонии бывают разной величины. Из них необходимо выбрать в
качестве эталона колонию с наиболее часто встречающимся объемом и сосчи-
тать количество клеток в ней. Остальные колонии следует приравнивать к эта-
лонной (как ее долю для меньших или как несколько колоний – для больших).
Число клеток в эталонной колонии (а, следовательно, и ее биомасса) подсчиты-
вается в камере Нажотта (колония для подсчета раздавливается покровным
стеклом).
При изучении фитопланктона необходимо все встреченные в камере во-
доросли тщательно замерять, отмечать их жизненное состояние и стадию раз-
вития. Можно вывести средние размеры клеток, однако обязательно это надо
делать при работе с исследованным материалом, причем для каждого сезона и
года необходимы новые измерения. Ни в коем случае нельзя пользоваться
средними размерами, полученными на других водоемах.
При исследовании количественных проб фитопланктона просчет числен-
ности организмов на 1 л воды проводят по следующей формуле:
132
,
1000
V
v
a
A
n
k
N
где
N – количество организмов в литре воды исследуемого водоема;
k – коэффициент, показывающий во сколько раз объем счетной камеры
меньше 1 см
3
;
n – количество организмов, обнаруженных на просмотренных дорожках
(квадратах);
A – количество дорожек (квадратов) в счетной камере;
a – количество дорожек, на которых производился подсчет водорослей;
v – объем концентрата пробы (см
3
);
V – первоначальный объем отобранной пробы (см
3
).
Для количественного учета перифитона водоросли смывают с поверхно-
сти извлеченного субстрата с помощью воды и щеточки над широким сосудом.
Измерив объем смыва, переносят его в приготовленную для пробы посуду. Ко-
личественный учет осуществляется в соответствии с методикой учета фито-
планктона, описанной выше. Кроме объема смыва необходимо знать размер
площади субстрата, с которой были собраны водоросли.
При изучении эпифитных водорослей, собранных со стеблей и листьев
водных растений, количественный учет ведется в расчете не только на единицу
площади, но и на единицу массы растения-субстрата.
При изучении количественных проб фитобентоса и перифитона, в кото-
рой обычно преобладают сравнительно крупные водоросли, пользуются пре-
имущественно штемпель-пипеткой объемом 0,1 см
3
.
Расчет численности водорослей в пробах бентоса и перифитона ведут на
10 см
2
поверхности субстрата по формуле:
10
10
S
v
n
N
, где
N – количество водорослей на 10 см
2
поверхности субстрата;
n – число водорослей в просчитанной капле воды объемом 0,1 см
3
;
v – объем пробы (см
3
);
S – площадь сечения трубки в микробентометре (для бентосных проб)
или площадь поверхности субстрата, с которого смыты водоросли (см
2
) (для
проб обрастаний).
При изучении эпифитных водорослей их численность, кроме того, рас-
считывают на 1 г сырой (или сухой) массы растения-субстрата по следующей
формуле:
P
v
n
N
10
, где
N – число водорослей на 1 г массы растения-субстрата;
n – число водорослей в просчитанной капле воды объемом 0,1 см
3
;
v – объем пробы (см
3
);
P – сырая (или сухая) масса (г) участка растения, с которого были смыты
эпифиты.
133
Наряду с количеством и численностью видов биомасса фитопланктона
отнесена к важнейшим характеристикам структуры сообщества.
Биомасса выражается массой особей популяции или сообщества, отне-
сенной к единице площади (м
2
, га, км
2
) или к единице объема (см
3
, л, м
3
). Био-
массу фитопланктона выражают в весовых единицах сырого, сухого, сухого
обеззоленного вещества или органического углерода. Реже применяются и дру-
гие единицы измерения, такие, например, как калории, содержание азота, АТФ
и др.
Наиболее распространенным является метод определения биомассы ис-
ходя из вычисления численности и объема клеток каждого вида водорослей,
полученные после количественной обработки проб.
Определение объема отдельных клеток осуществляется следующим спо-
собом: форма клетки тех или иных водорослей приравнивается к наиболее
близкому по форме геометрическому телу, затем измеряют параметры клеток,
необходимые для вычисления объема этого геометрического подобия. По-
скольку подавляющее большинство видов водорослей имеет форму шара, ци-
линдра, эллипсоида или двух конусов, то каждый исследователь может соста-
вить себе таблицу объемов этих тел и постоянно пользоваться ими. В случае
более сложной формы клетки приходится вычислять объем индивидуально.
По результатам массовых измерений величин объемов вычисляют сред-
ний объем клетки данного вида. Принимая удельную массу водорослей равной
единице, исходя из объема клетки, определяют ее массу. Перемножая числен-
ность клеток на их массу, получают биомассу популяции. Суммированием по-
следних находят биомассу всего фитопланктонного сообщества. Биомасса вы-
ражается в миллиграммах на 1 литр (или г/м
3
) с точностью до 0,1 мг/л или
0,01 г/м
3
.
Необходимо иметь в виду, что размер клеток отдельных видов водорос-
лей сильно варьирует в зависимости от условий среды, типа водоема, времени
года. Поэтому при работе на конкретном водоеме необходимо измерять объемы
клеток, по крайней мере, наиболее массовых форм несколько раз в год.
Если была обработана интегрированная проба для всей толщи воды, то
полученный показатель биомассы будет отражать среднюю величину для всей
глубины. Перемножая ее на показатель глубины станции (м), находят биомассу
под 1 м
2
поверхности.
Если была отобрана серия проб по вертикали с промежутком в 1 м, то
среднюю биомассу находят как среднюю арифметическую; если же промежут-
ки были неодинаковы, то – как взвешенную среднюю арифметическую:
P
VP
P
P
P
P
V
P
V
P
V
M
n
n
n
...
...
2
1
2
2
1
1
, где
V
1
, V
2
, V
n
– биомасса фитопланктона (г/м
3
) с разных горизонтов;
Р – ½ промежутка (м) между отобранными пробами;
ƩVP – биомасса фитопланктона под м
2
поверхности (г/м
2
);
М – взвешенная средняя арифметическая (г/м
3
).
134
Анализ распределения фитопланктона по акватории водоема необходимо
проводить по средневзвешенной биомассе (средней для всего столба воды), а
продуктивность – по биомассе под 1 м
2
поверхности.
6.2. Методы изучения зоопланктона
6.2.1. Отбор проб
Существует два подхода к отбору проб зоопланктона:
1. Отбор и одновременное отделение планктона от воды (фильтрация) в
самой воде. Осуществляется с помощью планктонных сетей (например, Джеди)
и планктоночерпателей;
2. Раздельное водозачерпывание и последующее отделение планктона от
воды. Осуществляется или с помощью фильтрации доставленной на поверх-
ность воды через сетку (например, Апштейна), или посредством отстаивания.
Метод отбора проб зависит от типа водоема, его глубины, размеров. В
крупных и средних водоемах с замедленным водообменом (озерах, водохрани-
лищах) пробы зоопланктона отбирают количественной сетью Джеди фракци-
онно (последовательно облавливают эпи-, мета и гиполимнион) по стандарт-
ным горизонтам: поверхность – 0,5 м глубины; поверхность – 2 м; 2–5 м;
5–10 м; 10–25 м; 25–50 м; 50–100 м. В мелких водоемах (прудах, малых лесных
озерах, лагунах), глубина которых не превышает 3–4 м, отбор проб осуществ-
ляется тотально также количественной сетью Джеди (облавливают весь столб
воды от дна до поверхности).
Используются также планктоночерпатели, планктобатометры различных
конструкций. В реках для сбора качественных проб используется цилиндриче-
ская сеть Лангганса «Цеппелин», для сбора количественных проб – батометр
Жуковского.
Наиболее простым и доступным, не требующим сложного оборудования,
является способ отбора проб путем процеживания 50–100 л воды, взятой сосу-
дом определенной вместимости (литровая кружка, полиэтиленовое 5-литровое
ведро), через качественную сеть Апштейна (газ № 64–77).
Для взятия пробы с глубины удобны батометры, применяемые для отбора
гидрохимических проб, например батометр Руттнера. Вода (от 50 до 100 л) с
помощью батометра определенной вместимости (1, 2, 3 л) с нужного горизонта
фильтруется через качественную сеть Апштейна.
Кроме описанного метода существует отстойный метод, который обычно
применяется для выявления видового состава и количественного распределения
мелких коловраток. Вода с поверхности или с определенного горизонта, взятая
кружкой, ведром, батометром, выливается в сосуд определенной вместимости,
фиксируется и отстаивается 7–10 сут. По истечении указанного времени вода
над осадком выливается с помощью сифона (резиновой трубки, затянутой сни-
зу мельничным газом № 77). Осадок просматривается под микроскопом.
Остановимся на более простых, доступных, но достаточно точных оруди-
ях лова и способах отбора проб. Классическим орудием сбора зоопланктона яв-