ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.09.2020
Просмотров: 7654
Скачиваний: 75
140
Типовой программой наблюдений за состоянием пресноводных экоси-
стем запланировано подробное изучение зоопланктонного сообщества. В свете
положений этой программы прежде всего решаются такие важнейшие задачи,
как установление видового состава, определение зоопланктонных организмов
до вида и подвида, выявление общего числа видов, числа видов в основных
группах, установление количественной характеристики зоопланктонного сооб-
щества, включающей в себя вычисление численности и биомассы отдельно для
каждого вида, группы, для всего сообщества. Кроме того, немаловажную роль
играют определение размерно-возрастной структуры сообщества, установление
функционального состояния организма (питание, плодовитость). В задачу все-
стороннего изучения экосистемы входят также определение продукции, индек-
са видового разнообразия, пространственной и временной структуры зооплак-
тонного сообщества. Таким образом, исходя из цели и задач исследования, вы-
бор места отбора проб является ответственным моментом и производится с та-
ким расчетом, чтобы усредненные полученные величины дали наиболее объек-
тивное представление о видовом составе, продуктивности зоопланктона всего
водоема в целом.
Станции (точки отбора) чаще всего располагаются по продольной или
поперечной оси водоема (если это озеро) с тем, чтобы охватить наиболее глу-
бокие участки пелагиали, участки со средней глубиной, расположенные над
сублиторалью, и прибрежные участки литорали водоема. Кроме того, необхо-
дим специальный облов зарослей высшей водной растительности.
В водотоках зоопланктон отбирается на всем протяжении – от истоков до
устья, в главном русле – на поперечных створах в поверхностных и придонных
слоях. Кроме того, планктон собирается в заливах береговой полосы.
Наблюдениями следует охватить все биологические сезоны. Видовой со-
став и уровень количественного развития зоопланктона испытывают сезонные
колебания. Вследствие этого при изучении влияния загрязнения на основании
анализа зоопланктонного сообщества желательно производить отбор проб по 1
разу зимой, весной и осенью и 3 раза летом.
6.2.4. Анализ проб
Качественный анализ сводится к точному установлению видовой принад-
лежности входящих в его состав организмов. При этом рекомендуется отбирать
и качественные пробы-дублеры, которые не фиксируют. Живые пробы обраба-
тывают по возможности немедленно после сбора. Если время не позволяет сде-
лать это, то пробы сохраняют до обработки в прохладном месте, защищенном
от солнца, причем банки плотно не закрываются.
Непосредственно перед обработкой нефиксированной пробы ее следует
сконцентрировать путем центрифугирования или удаления большей части воды
с помощью сифона. После этого чистой пипеткой берется капля осадка, пере-
носится на предметное стекло и просматривается вначале под бинокуляром, а
затем под микроскопом. Недопустимо путать так называемые «живые» и «фор-
малиновые» пипетки. При микроскопировании рекомендуется пользоваться по-
141
кровным стеклом, так как накрывание им капли с планктоном отчасти замедля-
ет движение некоторых планктеров. В живом состоянии определяют главным
образом мелкие формы беспанцирных коловраток (
Synchaeta, Floscularia
), по-
этому покровное стекло не требуется снабжать восковыми или пластилиновы-
ми ножками; последнее необходимо лишь для крупных зоопланктеров (напри-
мер, ракообразных, в особенности
Copepoda
). Для замедления движения жи-
вотных под покровное стекло помещают каплю наркотизирующего вещества –
раствора хлоралгидрата, хлороформа и т.п. Приостановки движении планктеров
можно достигнуть также очень осторожным нагреванием препарата до 35–
40°С, прибавлением вишневого клея или другого вязкого вещества.
Виды, не требующие определения в живом состоянии, исследуются из
фиксированных качественных проб. Из осадка сконцентрированных проб пи-
петкой планктон переносится на предметное стекло и обрабатывается. При об-
работке фиксированного материала готовят препараты в капле воды, в водном
глицерине-формалине (1 часть глицерина на 1 часть формалина). Для сохране-
ния препарата на длительное время материал заключают в твердую среду (гли-
церин-желатин, канадский бальзам). Чтобы воспрепятствовать подсыханию
среды, препарат по краю покровного стекла окружают лаком (удобен обычный
лак для ногтей).
При качественной и количественной обработке фиксированного материа-
ла важно отличать живые организмы от мертвых. Живым зоопланктонным ор-
ганизмам присуща четкость границ между органами, а также наличие хорошо
выраженной мускулатуры. Для мертвых организмов характерно стирание гра-
ниц между органами, распад мускулатуры.
Определение организмов зоопланктона пресных вод производится до ви-
да по определителям.
При обработке качественных проб иногда допустимо производить учет
относительной численности и частоты встречаемости тех или других форм. Для
этого пользуются шкалами, которые цифрами или словесными обозначениями
дают представление о порядке величин, По шкале Вислоуха, например, массо-
вое нахождение организма обозначается значком Ґ (бесконечность), очень ча-
стое – цифрой 5, частое – 4, нередкое – 3, редкое – 2 и очень редкое – 1.
Далее следует количественная обработка проб, которая заключается в
подсчете количества организмов каждого вида по возможности по возрастным
стадиям или размерным группам. Счетный метод довольно трудоемкий, но, в то
же время, самый точный. При других существующих методах (объемный, весо-
вой, химический и т. д.) получаемые оценки носят суммарный характер. Значе-
ние самих организмов, отдельных видов как индикаторов различных свойств
воды при этих методах совершенно не оценивается. Эта цель достигается лишь
при счетном методе.
При относительно бедных планктоном водах организмы зоопланктона
подсчитываются целиком во всей пробе; удобно использовать для этого камеру
Богорова или кристаллизатор Цееба. Камера Богорова имеет вид стеклянной
пластинки с желобом или с сообщающимися канавками, разделенными призма-
142
тическими перегородками. Кристаллизатор Цееба представляет собой прямо-
угольную ванночку с бортиками. Дно ванночки с нижней стороны разграфлено
параллельными линиями на полоски. Каждая полоска умещается в поле зрения
бинокуляра с 32-кратным увеличением.
В большинстве случаев подсчет всех организмов в исследуемой пробе
технически невозможен. Следует подсчитать небольшую порцию планктона и
пересчитать на всю пробу. Пробу доводят до определенного объема (25, 50, 100
мл) в зависимости от количества планктона. Чем чаще встречается организм в
данной пробе, тем большее разбавление нужно применять для его подсчета.
При редкой встречаемости, наоборот, требуется приведение пробы к неболь-
шому объему. Таким образом, в зависимости от частоты встречаемости подсчи-
тываемого организма, пробу следует разбавлять или концентрировать. Предло-
жено разбавлять пробу в том случае, если количество просчитываемых орга-
низмов в порции более 1000, или «сгущать» ее, если количество организмов в
порции менее 100.
Проба зоопланктона выливается в мерный цилиндр; если ее объем мень-
ше нужного для подсчета, пробу доливают чистой профильтрованной (лучше
дистиллированной) водой; если объем больше требуемого, пробу концентри-
руют следующим образом. Пробу отстаивают в течение 15–20 мин, пока прак-
тически весь планктон не осядет на дно сосуда. Затем осторожно, чтобы не
взмутить осадок, оттягивают с помощью груши излишек воды сифоном в виде
стеклянной изогнутой трубки, входное отверстие которой (опущенное в пробу)
затягивается частым газом № 70–77. Приставшие к газу организмы смываются
дистиллированной водой с помощью пипетки.
Приведенная к известному объему проба выливается в круглодонную
колбу и равномерно взбалтывается. С помощью штемпель-пипетки разной вме-
стимости (от 0,1 до 5 мл), не допуская оседания организмов на дно, отбирают
порцию пробы. Часть пробы, взятую штемпель-пипеткой, выливают в камеру
Богорова и в ней просчитывают число организмов каждого вида. Эта операция
проводится дважды, после чего всю пробу просматривают под бинокуляром в
кристаллизаторе Цееба для определения и подсчета редких и крупных видов. В
случае отсутствия штемпель-пипетки пользуются обычной градуированной пи-
петкой на 10 мл с достаточно широким диаметром (желательно 10 мм), предва-
рительно отрезав нижнюю оттянутую ее часть. Число организмов в порциях
пересчитывается на весь объем пробы и записывается в специальную карточку.
От определения количества организмов в пробе переходят к определению
численности (количество организмов в 1 м
3
) зоопланктона. Если проба отобра-
на путем процеживания объема воды через сеть Апштейна, то расчет произво-
дится следующим образом:
x
= 1000
n
/
v
, где
x
– количество организмов в 1 м
3
воды, экз./м
3
;
n
– количество организмов в пробе, экз.;
v
– объем воды, процеженной через сеть, л.
143
Если отбор проб произведен количественной сетью Джеди, то, прежде
всего, рассчитывают коэффициент планктонной сети (или множитель перевода
в м), исходя из радиуса ее входного отверстия. Коэффициент сети рассчитыва-
ется следующим образом:
k
= 1000000 / (
S H
), где
S
– площадь входного отверстия сети, cм
2
;
H
– горизонт, слой облова, см.
Вычислив таким образом коэффициент сети при горизонте облова 0–1 м,
находим коэффициенты при горизонтах 0–2, 2–5, 5–10 м и т. д. простым деле-
нием значения
k
при 1 м соответственно на 2, 3 и 5.
Следующим этапом количественной обработки проб зоопланктона явля-
ется получение данных по биомассе. Биомасса зоопланктона определяется пу-
тем умножения индивидуальной массы каждого организма на его численность.
Однако следует учитывать, что длина и масса зоопланктеров одного и того же
вида может значительно варьировать. Поэтому желательно для каждого круп-
ного водоема рассчитать свои массы для зоопланктонных организмов.
Метод определения массы организмов путем непосредственного взвеши-
вания очень трудоемок. Поэтому уже достаточно продолжительное время ши-
роко используется способ, при котором учитывается соотношение между мас-
сой и длиной тела особи. Однако многочисленные данные, опубликованные в
литературе, часто плохо согласуются между собой. Это объясняется недоста-
точным количеством данных и погрешностями методик. Е.В. Балушкиной и
Г.Г. Винберг было предложено в качестве общего способа выражения зависи-
мости между массой и длиной тела особи уравнение
w
=
g l
b
, где
w
– масса тела,
мг;
l
– длина тела организма, мм;
g
– масса тела при длине тела 1 мм, мг сырого
вещества;
b
– показатель степени.
Размерные характеристики приобрели большую значимость в связи с раз-
витием энергетического подхода при оценке функционирования биологических
систем.
Размерно-возрастная структура сообщества зависит от размерно-
возрастной структуры популяций отдельных видов, входящих в его состав.
Каждому виду присуща своя биология, свой характерный для него жизненный
цикл. Нарушение особенностей биологии вида (снижение плодовитости, исчез-
новение молоди, изменение соотношения полов и т. д.) влечет за собой нару-
шение структуры популяции вида, а затем и структуры всего зоопланктонного
сообщества.
В течение года структура зоопланктонного сообщества меняется в сезон-
ном аспекте под влиянием обычных гидрологических и гидрохимических фак-
торов. В весенний период зоопланктон чаше всего представлен более мелкими
молодыми особями, в летний период преобладают крупные самки, для которых
характерна высокая плодовитость, в осенний период плодовитость снижается,
доминируют взрослые особи, появляются самцы. Свидетельством влияния не-
благоприятных факторов может быть возникновение в популяциях (например,
кладоцер) эффипиальных самок, самцов, уменьшение размеров тела, снижение
144
плодовитости, изменение числа генераций, плотности популяций, доли молоди
в общей численности.
При обработке проб следует определять пол, возрастную стадию особи,
размер тела, плодовитость. Промеры организмов осуществляются под биноку-
ляром (более мелкие формы под микроскопом) по возрастным стадиям: взрос-
лые формы, молодь (I и II стадии), яйценосные самки. Измеряются не менее 30
экземпляров каждого вида определенной стадии.
Индивидуальная плодовитость зоопланктонных организмов находится
путем подсчета числа яиц и эмбрионов в выводковых камерах у 20-30 взятых
подряд самок данного вида.
6.3. Методы изучения макрозообентоса
6.3.1. Отбор проб
Выбор субстрата является начальным моментом отбора пробы и опреде-
ляется конкретной задачей исследований. Для целей гидробиологического мо-
ниторинга следует отдавать предпочтение субстратам, заселенным наиболее
разнообразной бентофауной, так как биоценозы, достигшие в водоеме макси-
мального экологического развития, являются наиболее информативными для
оценки качества вод.
Субстрат должен располагаться на участке дна с возможно более благо-
приятными кислородными условиями, которые в водоемах замедленного водо-
обмена создаются в литоральной зоне, а в реках – в прибрежной зоне, и на пе-
рекатах. Кроме того, субстрат должен как можно лучше омываться водой и как
можно меньше испытывать влияние микроусловий, искажающих реальную са-
нитарно-экологическую ситуацию в створе (например, в зоне выхода подзем-
ных вод, в застойных участках рек и др.). Пробы бентоса, отобранные с глу-
бинной части реки (в медиали) или в профундали озер, характеризуют не
столько качество вод, сколько загрязненность донных отложений, придонных
слоев воды (в озерах), которые по химическому составу существенно отлича-
ются от воды в водоеме в целом, что снижает информативную ценность бен-
тосных показателей. Кроме того, согласно биогеографическому закону верти-
кальной зональности, участки различных глубин в озерах населяют своеобраз-
ные в экологическом отношении комплексы видов, отвечающие специфиче-
ским условиям обитания на этих глубинах, которые нельзя однозначно сводить
к влиянию антропогенного фактора. Конечно, при постановке специальных за-
дач, связанных с изучением загрязнения грунтов, возможен отбор проб в про-
фундали озер и на глубинах рек.
Для получения сопоставимой информации о бентофауне разных створов
желательно отбирать пробы в биотопах, являющихся общими для разных
участков реки. Степень приоритетности того или иного субстрата можно опре-
делить, придерживаясь следующих рекомендаций.
В горных и предгорных реках наилучшим субстратом для отбора проб
являются каменисто-галечниковые грунты. При их отсутствии, а также на рав-