Водоросли

Научно практическая конференция
«Бадма-Базар Намсараев - учитель, писатель, журналист и краевед»
Забайкальский край
Агинский район
МБОУ Амитхашинская средняя общеобразовательная школа
Исследовательская работа:
«Оценка качества вод верхнего течения реки Нерча
и её притоков»
Выполнила: Бальжирова Нагмит
ученица 11 класса.
Руководитель: Бальжирова Оксана
Дугаровна - учитель географии.
Сельское поселение Амитхаша
2012
Российская Федерация
Забайкальский край
Агинский Бурятский округ
село Амитхаша
МБОУ «Амитхашинская средняя общеобразовательная школа»
Тема:
Оценка качества вод верхнего течения реки Нерча
и её притоков
Аннотация
Данное исследование проведено авторами во время экологической
исследовательской экспедиции, организованной областной станцией юных
натуралистов совместно с ИМПРЭК СО РАН. С целью гидробиологических
и ботанических исследований водоемов верхнего течения реки Нерча и её
притоков.
Данной группой были исследованы макрофитные водоросли. Актуальность
проведения
заключается
в
том,
что
повсеместно
распространенные
водоросли являются индикаторами качества воды. Полученные в результате
оценки качества вод характеристики и принятии управленческих решений
могут быть использованы
в исследовательской работе учащихся и в
мониторинге окружающей среды. Составленный во время экспедиции ключопределитель, может быть использован учителями, школьниками для
определения чистоты воды, для биоиндикации.
2
Оглавление
Введение ………………………………………………………………4
1)
Физико-географическая
характеристика
района
исследования
характеристика мест отбора ………………………………………. 5
2)
Теоретические вопросы о макрофитных водорослях, как индикаторах
чистой воды …………………………………………………………... 5
3)
Характеристика обнаруженных видов ……………………………… 6
4)
Составление ключа для определения обнаруженных видов ……… 7
5)
Заключение …………………………………………………………….. 8
6)
Библиография …………………………………………………………. 9
3
Введение
Водоросли – растения, растущие преимущественно в водах морей, озер,
рек, прудов. Водоросли растут также на мокрых камнях, на коре деревьев, на
поверхности почвы и в толще её верхнего слоя.
В настоящее время изучение разных аспектов жизнедеятельности
водорослей очень актуально, так как они являются
древнейшими
фотосинтезирующими организмами на Земле, создавшими её кислородную
атмосферу. Водоросли являются одним из важнейших компонентов водной
экосистемы, так как играют большую роль в продуцировании органического
вещества. Они служат пищей для зоопланктона рыб, обогащают воду
кислородом.
В пресных водах водоросли участвуют не только в продуцировании
органического вещества, но и в образовании сапропеля, применяемого при
грязелечении, а также как корм животным. При массовом развитии они могут
наносить ущерб, поскольку ухудшается качество воды и затрудняется
водоснабжение. Способность водорослей к самоочищению воды имеет
огромное народнохозяйственное значение и занимает важное место в
круговороте веществ в водоемах.
Цель: Исследовать видовой состав макрофитных водорослей реки
Нерча и её притоков для оценки качества вод.
Объект исследования: Водоёмы и водотоки бассейна реки Нерча.
Предмет исследования: Видовой состав индикаторных видов макрофитных
водорослей реки Нерча и её притоков.
Задачи:
1. Познакомиться с макрофитными водорослями, индикаторами качества
воды.
2. Изучить видовое разнообразие макрофитных водорослей бассейна
Нерча.
3. Выделить и определить качество водоёмов.
4. Составить ключ- определитель видов- индикаторов загрязнения.
Исследования проводились в 4 этапа: подготовительный, камеральный,
аналитический, отчетный.
Практическая значимость: исследование макроводорослей необходимо для
изучения качества воды, так как они являются биоиндикаторами, а также
очистителями слабозагрязненных водоемов, некоторые виды служат пищей
для инфузорий, рачков, рыб и других животных.
4
1. Физико-географическая характеристика района исследования
Данное исследование проведено авторами во время экспедиции,
организованной областной станцией юных натуралистов совместно с ИПРЭК
с целью исследования макрофитных водорослей верхнего течения реки
Нерчи и её притоков.
Нерчинский административный район занимает обширную округлой формы
Нерчинскую котловину и окаймляющие её с юга Борщовочный хребет, с
севера - Нерчинско-Куэнгинский хребет. Имеются месторождения берилла,
цветного турмалина, цветных камней, известняка, мрамора. Нерчинское
месторождение подземных вод.
Климат резко-континентальный с жарким летом и холодной малоснежной
зимой. Река Нерча - левый приток реки Шилка, протекающая по Нерче Куэнгинскому понижению. Длина реки равна около 580 км. Площадь
водосбора 27500км. Средний годовой сток в устье 2,74 км. Ледяной покров
обычно устанавливается в конце октября, разрушается в начале мая.
Продолжительность ледостава 165-210 дней. Толщина льда достигает 220230см.
2. Макрофитные водоросли, как индикатор чистой воды
Макрофиты - растения, главным образом высшие, но также
прикрепленные низшие и плавающие водоросли.
Растения могут быть своеобразными индикаторами
информации о загрязнении окружающей среды и в том числе
воды. Разные виды растений неоднозначно относятся к
различным компонентам загрязнения и их можно использовать
как индикаторы для выявления отдельных загрязнителей воды,
для оценки общего состояния водоема. Выявление каких-либо
изменений в среде с помощью растений называется
фитоиндикацией.
Биоиндикация - метод, который позволяет судить о состоянии
окружающей среды по факту встречи, отсутствия, особенностям развития
организмов - биоиндикаторов.
По современным представлениям биоиндикаторы - организмы, присутствие,
количество или особенности, развития которых служат показателями
естественных процессов, условий или антропогенных изменений среды
обитания.
Условия, определяемые с помощью биоиндикаторов, называются
объектами биоиндикации. Ими могут быть как определенные типы
природных объектов (почва, вода, воздух), так и различные свойства этих
объектов (механический, химический состав и др.) и определенные
процессы,
протекающие окружающей
среде
(эрозия, дефляция,
заболачивание и т.п.), в том числе происходящие под влиянием человека.
Фитоиндикация - это практические приемы использования как
растительности в целом, так и отдельных растений или их частей в качестве
показателя (индикатор) определённых компонентов среды. Обнаружение
загрязняющих примесей в воздухе - один из ее частных случаев. В
5
фитоиндикации используют различные индикаторные признаки.
3.Характеристика мест сбора материала
Первый пункт исследования - река Жарча, левый приток реки Нерча.
Речка протекает по равнинной местности, ее левый берег пологий, а правый
заболоченный. Дно валунно-галечное, вода чистая, холодная. В воде много
водорослей. Недалеко от первой остановки находится ВершиноДарасунское искусственное водохранилище для бытовых нужд. Ниже его
по течению в долине реки Жарча добывается рассыпное золото.
Второй пункт — Протока реки Нерча. Дальше мы отправились по главной
реке Нерча вверх по течению, и в районе села Кыкер Тунгокоченского
района расположились для дальнейших исследований. Берега обрывистые,
имеются острова, дно песчано-галечное на перекатах. Вода слишком
грязная, теплая по вечерам, днем холодная. По берегам реки растут
ильмовые кустарники, долина разнотравная: ромашка, герань альпийская,
клевер луговой и т.д. Течение быстрое, дно каменистое.
Третий пункт — река Ульдурга. Горная речка с крутыми, скалистыми
берегами. Течение очень быстрое, дно каменистое
Четвертый пункт — река Нерча. Во время нашего приезда вода реки
была мутная, так как перед этим были ливневые дожди. Переправа была
затоплена, пастухи при общении сказали, что вода прибыла. А так вода
Нерчи чистая, много водорослей, река равнинная с пологими берегами.
4.Характеристика обнаруженных видов
1.Chaetophora elegans (Хетофора)
В ручейке Жарча, мы обнаружили обросшие камни, коряги деревьев,
находящиеся долгое время в воде, обросшие разновидностью зелёных
водорослей. Водоросли темно- и светло-зеленого цвета, слоевище
шаровидной формы и встречаются реже полушаровидное, с гладкой
поверхностью. Главные нити обильно ветвящиеся, поднимающиеся вверх и
расходящиеся радиально от подошвы. Ветви очередные, в базальной части
нити далеко удаленные друг от друга, в верхушечной части сближенные.
Клетки главных нитей цилиндрические или даже бочонковидные, по длине 310 раз больше ширины, у конечных ветвей цилиндрические. Конечные
клетки конусовидно заострённые, реже – вытянутые в волосок. Мы по
описаниям, изучив препарат под микроскопом, определили, что это
разновидность зелёной водоросли Chaetophora elegans.
2.Draparnaldia glomerata( Драпарнальдия гл.)
Кустики 8-10 см высотой. Главный ствол обильно разветвлённый,
прикрепляющийся к субстрату с помощью базальной клетки и ризоидных
выростов. Боковые ветви скудно разветвлённые, в общих очертаниях
округлые, полуокруглые. Чётко выраженной средней оси в полностью
сформированных ветвях нет. Клетки главного ствола бочонковидные, у
поперечных перегородок заметно перетянутые, по длине меньше ширины
или до 3-х раз больше, клетки длинных побегов обычно цилиндрические по
6
длине 1, 2 – 2,5 раза .больше ширины. Конечные клетки заострённые, или
переходят в длинный многоклеточный тупой волосок. Хлоропласт
кольцевидный. В обрастаниях камней встречается повсеместно.
3. Nostoc sp. (Носток)
Колонии шаровидные, гладкие, как бы покрытые слизью, мягкие на
ощупь образования красноватого, тёмно-коричневого, сине-зелёного и
других оттенков. «Нити» тесно извиваясь, переплетаются. Клетки очень
мелкого размера, в виде маленьких бочонков. Распространяются
повсеместно.
4.Vaucheria sp. (Вошерия)
Нити без клеточных перегородок, обоеполые. Органы размножения
разделены.
Оогонии эллипсоидные, яйцевидные, располагающиеся непосредственно на
вегетативных нитях, сидячие или на коротких ножках, по 2 с одним
аптеридием между ними. Встречаются во всех исследуемых ручьях.
5.Cladophora fracta. (Кладофора фракта)
Дерновники кустистые, рыхлые или в молодости были прикреплённые,
затем свободноживущие. Они более или менее правильного строения,
состоящие из ветвящихся основных осей и заканчивающихся системами
ветвей. Имеют выраженный гребенчатый вид. Клетки у основных осей по
длине в 4-10 раз больше, у конечных ветвей в 6-15 раз больше. Встречаются
повсеместно.
6.Chantransia chalybea (Roth) Fries. (Шантранзия серостальная)
Нити собраны в кисточковидные пучки или в серозеленые, иногда
буроватые дерновинки, 2-5 мм высоты. Ветвление обильное, беспорядочное,
иногда одностороннее. Веточки прижатые часто достигающие верхушки
главной оси. Длина клетки в 3-7 раз больше ширины. Конечные клетки с
округлой верхушкой. Хлоропласт пристенный. Оболочки клеток тонкие.
Обрастание камней и других подводных предметов. Повсеместно
7. Spirogyra ( Спирогира)
Самая обыкновенная нитчатая зеленая водоросль. Образует основную
массу скользкой зелёной тины в мелких ручьях. Клетки имеет следующие
части: оболочку, покрытою слизью крупное ядро с ядрышком, которое
хорошо видно под микроскопом, цитоплазму, хроматофор в виде одной или
нескольких лент, расположенных по спирали, вакуоль, занимающую
большую часть клетки.
Вегетативное размножение у спирогиры происходит простым разрывом
нитей.
5. Ключ для определения макрофитных водорослей
верхнего течения реки Нерчи и её притоков
Нами составлен ключ определитель по принципу расхождения по двум
направлениям. В тексте таблиц имеются теза и антитеза. В антитезах
приводятся
отличные от тезы признаки. Работающий с таблицей,
предварительно изучив строение исследуемого объекта, выбирает в таблице
7
из первых 4 пунктов соответствующий признакам определяемого объекта и
переходит к следующей по номеру, указанному в конце строки. Так следует
продолжать до тех пор пока в тезе или антитезе не будет помещено название
объекта. Если теза не совпадает, то необходимо перейти к следующему по
порядку номеру. При определении так же нужно сверяться с рисунками, в
случае несовпадения признаков водоросли исключается из определения.
1. Водоросли шарообразной формы (2).
2. Клетки водоросли лежат свободно по 4 или по 2 клетки (Тетроспора).
3.Клетки соединены в нить (4).
4. Клетки в нити не ветвятся (Носток).
5. Клетки в нити ветвятся (Носток).
6. Водоросли другой формы (Хетофора) (7).
7. Водоросль не ветвится (8).
8. Водоросль не имеет клеточных перегородок (Вошерия).
9. Водоросль имеет клеточные перегородки (10)
10. Водоросль ветвится.
11. Хлоропласт в виде кольца (Улотрикс).
12. Хлоропласт в виде спирали (Спирогира).
13.Клетки водоросли разделены на вегетативные, половые клетки
(Харовые).
Заключение
В результате исследования по данной теме мы:
1. познакомились с видовым составом макрофитных водорослей, как
индикаторами качества воды;
2. изучили видовое разнообразие макрофитных водорослей;
3. составили ключ-определитель.
Ключ-определитель может быть использован учителями, школьниками для
определения чистоты воды, для биоиндикации.
Наше исследование показало, что исследуемые реки чистые (река Жарча и
Нерча с Кыкер) и слабо загрязнённые (река Ульдурга и Нерча близ села
Олинск). На чистые воды указывают такие биоиндикаторы, как хетофора,
вошерия, шантразия, на слабозагрязнённые наличие в реках ностока и
спирогиры.
Мы советуем в будущем юным исследователям, пользуясь нашим ключом
определять состояние загрязнённости своих рек. Проводить экологические
мероприятия: выпускать листовки об охране воды, устанавливать аншлаги,
организовывать праздники, например «День Нептуна», «День Воды» и т.д.,
рассказывать подрастающему поколению о значимости своих малых рек.
8
Библиография
1.
Атлас Забайкалья (Бурятская АССР и Читинская область)
* Иркутск, 1967 г.
2.
Константинов А.С. Общая гидробиология * М., 1979 г. *480 с.
3.
Курс низших растений * М., 1981 г. *520 с.
4.
Куклин А.П. Макрофитобентос как индикатор качества воды/
Улан-Удэ, 2002 г.
5.
Попова О.А., Уманская Н.В., Якимова Е.П. Экология растений
Забайкалья/ Часть 1 * Чита, 2002 * 158 с.
6.
Жадин В.И., Герд С.В. Реки, озера и водохранилища СССР: их
фауна и флора.- М.: Учпедгиз,1961.- 600 с.
7.
Куклин А.П., Макрофитобентос, как индикатор качества вод.Методическое пособие.- г. Улан-Удэ.: Изд-во Бурятского
научного центра СО РАН, 2002.- 32 с.
8.
Макрушин А. В. Библиографический указатель по теме
«Биологический анализ качества вод» с приложением списка
видов-индикаторов.- Л., 1974.-60 с.
9.
Прошкина-Лавренко А.И. Диатомовые водоросли- показатели
солености воды. Диатомовый сборник.- Л. : изд-во ЛГУ, 1953.С. 186-205 с.
9
Приложение 1
2.1 Методика сбора и обработки водорослей
Отбору проб предшествовала характеристика объекта исследования. Сюда
входили результаты обследования прибрежных зон рек Нерчи и её притоков
Жарчи и Ульдурги. Наличие мусора, какого оно происхождения: домашних
животных или промышленных объектов. Состояние атмосферы на момент
исследования и в предшествующие дни: облачность, осадки, направление
ветра. Гидрологическая характеристика обследуемого объекта: скорость
течения, волнение, характер грунта на месте отбора. Полученные данные
заносили в журнал. Далее будет отдельно дана «Характеристика мест
обнаруженных видов».
До сбора собственно макрофитобентоса провели описание его внешнего
вида: тип обрастаний (налёт, плёнка, слой, корка, нарост, бахрома, пряди,
космы нитчатых водорослей); характер обрастаний (слизистые, рыхлые,
плотные, кожистые, известковой структуры, губкообразные, нежные, грубые,
слабые, тонкие, толстые); распределение на грунте (мозаичное, равномерное,
сплошное, однообразное и др.). Описания производили к каждой пробе
отдельно.
Важно было оценивать на исследуемом участке степень зарастания. Для
этого в точке отбора на дно опускали рамку площадью 1м², разделенную на
квадраты 10х10 см. Учитывались количество квадратов с обрастаниями к
общему количеству квадратов. Эти сведения записывались в полевой журнал
и в дальнейшем служили для оценки изменений площади зарастания за
промежутки времени между отбором проб.
Наиболее пригодными для сбора являются камни и кирпичи. Следуя по
возможности избегать сбора водорослей с затопленной растительности,
потому что очень трудно при разборке и с разлагающейся древесины тоже не
рекомендуется. С поверхности листьев и стеблей водных растений сбор
производят споласкиванием их в воде и соскабливанием водорослей мягкой
щеточкой. Наши пробы взяты на мелководье (на глубине 50см), при этом
использовались: сито, ванночка, Щёточка, мешочек для сбора водорослей.
Мы с поверхности камней оброст снимали при помощи скальпеля.
Водоросли промывали проточной профильтрованной водой через сито,
рекомендованный с диаметром ячеи не более 0.5мм. Затем их помещали в
пакетики сбора и так как лаборатория с нами, мы изучали в полевых
условиях. Для подробного просмотра предмета исследования нам
понадобились пинцет, предметные стёкла, чашки Петри, микроскоп
«Натуралист». При очистке от мусора, песка, животных (которых не
выбрасывают, а фиксируют отдельно) производят разделение на виды, т.е. по
разным чашкам раскладывают хорошо различимые не вооружённым глазом.
После выборки приступают к определению видов, используя ключ,
построенный для видов индикаторов бассейна реки Нерча и описание видов.
10
Российский национальный конкурс водных проектов старшеклассников
Исследовательская работа:
Оценка качества вод верхнего течения реки Нерча и её
притоков
Исполнители: ученица 11 класса АмСОШ Гулугуева Зоригма Гонгоровна
ученица 9 класса АмСОШ Бальжирова Нагмит Саяновна
Руководитель: научный сотрудник
ИМПРЭК СО РАН,
Куклин Алексей
Петрович,
Учитель географии АмСОШ
Бальжирова Оксана
Баясхалановна
11
Забайкальский край
Агинский район
Амитхашинская средняя общеобразовательная школа
С. Амитхаша- 2010
Тема:
«Макрофитные водоросли верхнего течения реки Нерча и её притоков
(Забайкалье)»
Амитхашинская средняя общеобразовательная школа
Исполнители: Гулугуева Зоригма Гонгоровна
11 класс
Бальжирова Нагмит Саяновна
9 класс
Аннотация
Данное исследование проведено авторами во время экологической исследовательской
экспедиции, организованной областной станцией юных натуралистов совместно с
ИМПРЭК СО РАН. С целью гидробиологических и ботанических исследований водоемов
верхнего течения реки Нерча и её притоков.
Данной группой были исследованы макрофитные водоросли. Актуальность проведения
заключается в том, что повсеместно распространенные водоросли являются индикаторами
качества воды. Полученные в результате оценки качества вод характеристики и принятии
управленческих решений
могут быть использованы
в исследовательской работе
учащихся и в мониторинге окружающей среды. Составленный во время экспедиции ключопределитель, может быть использован учителями, школьниками для определения
чистоты воды, для биоиндикации.
12
Оглавление
Введение:
7)
Физико-географическая характеристика района исследования + характеристика
мест отбора;
8)
Методика сбора и отработки водорослей;
9)
Теоретические вопросы о макрофитных водорослях, как индикаторах чистой
воды;
10)
Характеристика обнаруженных видов;
11)
Составление ключа для определения обнаруженных видов;
12)
Заключение;
13)
Библиография
13
Введение
Водоросли – растения, растущие преимущественно в водах морей, озер, рек,
прудов. Водоросли растут также на мокрых камнях, на коре деревьев, на поверхности
почвы и в толще её верхнего слоя.
В настоящее время изучение разных аспектов жизнедеятельности водорослей очень
актуально, так как они являются древнейшими фотосинтезирующими организмами на
Земле, создавшими её кислородную атмосферу. Водоросли являются одним из важнейших
компонентов водной экосистемы, так как играют большую роль в продуцировании
органического вещества. Они служат пищей для зоопланктона рыб, обогащают воду
кислородом. Морские водоросли используют в пищу, на корм скоту, из них получают
удобрения, йод, бром и другие вещества.
В пресных водах водоросли участвуют не только в продуцировании органического
вещества, но и в образовании сапропеля, применяемого при грязелечении, а также как
корм животным. При массовом развитии они могут наносить ущерб, поскольку
ухудшается качество воды и затрудняется водоснабжение. Также водоросли могут
накапливать различные вещества, попадающие в водоемы со стоками разных производств
постепенно их дезактивировать. Происходит постепенное очищение
воды от
загрязнителей. Способность водорослей к самоочищению воды имеет огромное
народнохозяйственное значение и занимает важное место в круговороте веществ в
водоемах.
Цель: Исследовать видовой состав макрофитных водорослей реки Нерча и её
притоков для оценки качества вод.
Объект исследования: Водоемы и водотоки бассейна р. Нерча.
Предмет исследования: Видовой состав индикаторных видов макрофитных водорослей
реки Нерча и её притоков.
Задачи:
5. Познакомиться с макрофитными водорослями, индикаторами качества воды.
6. Изучить видовое разнообразие макрофитных водорослей бассейна Нерча.
7. Выделить и определить качество водоемов.
8. Составить ключ- определитель, видов- индикаторов загрязнения.
Методы исследования:
1. Теоретический.
2. Эмпирические.
3. Статистические
Исследования проводились в 4 этапа: подготовительный, камеральный, аналитический,
отчетный.
Практическая значимость: исследование макроводорослей необходимо для изучения
14
качества воды, так как они являются биоиндикаторами, а также очистителями
слабозагрязненных водоемов, некоторые виды служат пищей для инфузорий, рачков, рыб
и других животных.
Физико-географическая характеристика района исследования
Данное исследование проведено авторами во время экспедиции, организованной
областной станцией юных натуралистов совместно с ИПРЭК с целью исследования
макрофитных водорослей верхнего течения реки Нерчи и её притоков.
Нерчинский административный район занимает обширную округлой формы Нерчинскую
котловину и окаймляющие её с юга Борщовочный хребет, с севера - НерчинскоКуэнгинский хребет. Имеются месторождения берилла, цветного турмалина, цветных
камней, известняка, мрамора. Нерчинское месторождение подземных вод.
Климат резко-континентальный с жарким летом и холодной малоснежной зимой.
Средняя температура в июле +18є+20єС (максимальная +39єС), в январе -28є-30єС
(абсолютный минимум - 47єС). Количество осадков не превышает 350мм/год. Особенно
засушливы весна и начало лета. Продолжительность вегетационного периода 120-150
дней. Физико-географическое районирование представлено таёжным, лесостепным,
степным районами. В степях и лесостепях
почвы мерзлотные лугово-чернозёмные и
мерзлотные лугово-лесные, в лесах тёмно-серые мерзлотные и дерново-неоподзоленные.
Распространены степные растительные группировки: пижмовые, злаково - разнотравные,
разнотравно- злаковые и вострецовые. Леса преимущественно берёзовые, лиственичноберёзовые, лиственичные с травяным покровом и кустарниковым подлеском.Наиболее
крупные реки протекающие по территории района, это Шилка и Нерча. Река Нерча левый приток реки Шилка, протекающая по Нерче -Куэнгинскому понижению. Длина
реки равна около 580 км. Площадь водосбора 27500км. Средний годовой сток в устье 2,74
км. Ледяной покров обычно устанавливается в конце октября, разрушается в начале мая.
Продолжительность ледостава 165-210 дней. Толщина льда достигает 220-230см.
15
Макрофитные водоросли, как индикатор чистой воды
1.Макрофиты - растения, главным образом высшие, но также
прикрепленные
низшие и плавающие водоросли.
Растения могут быть своеобразными индикаторами информации о загрязнении
окружащей среды и в том числе воды. Разные виды растений неоднозначно относятся к
различным компонентам загрязнения и их можно использовать как индикаторы для
выявления отдельных загрязнителей воды, для оценки общего состояния водоема.
Выявление каких-либо
изменений в среде с помощью растений называется
фитоиндикацией.
Биоиндикация - метод, который позволяет судить о состоянии окружающей среды по
факту встречи, отсутствия, особенностям развития организмов - биоиндикаторов.
По современным представлениям биоиндикаторы - организмы, присутствие, количество
или особенности, развития которых служат показателями естественных процессов,
условий или антропогенных изменений среды обитания.
Условия,
определяемые
с
помощью
биоиндикаторов,
называются
объектами
биоиндикации. Ими могут быть как определенные типы природных объектов (почва,
вода, воздух), так и различные свойства этих объектов (механический, химический состав
и др.) и определенные процессы, протекающие окружающей среде (эрозия, дефляция,
заболачивание и т.п.), в том числе происходящие под влиянием человека.
Фитоиндикация - это практические приемы использования как растительности в целом,
так и отдельных растений или их частей в качестве показателя (индикатор) определённых
компонентов среды. Обнаружение загрязняющих примесей в воздухе - один из ее частных
случаев. В фитоиндикации используют различные индикаторные признаки.
Приспособленность водорослей к жизни при самых разнообразных внешних условиях
обуславливает повсеместную их распространённость в воде и на суше, в снегу, льдах и
горячих источниках, по всему земному шару - от просторов Северного Ледовитого океана
и его островов, до тропиков и от тропиков до снегов и скал Антарктиды, от морских
глубин до высоких гор - всюду мы находим водоросли. Микроскопические размеры и
исключительная жизнестойкость зачатков способствуют переносу их на большие
расстояния. Морские течения разносят их по морям и океанам, реки - с одного участка
16
континента на другой. Такую же роль выполняют и рыбы, особенно проходные,
совершающие длинные пути для нереста: обнаружено, что некоторые планктонные
водоросли
нередко застревают
у них в жабрах. Выброшенные из воды на берег и
высохшие, подхваченные вместе с илом и пылью с поверхности скал и почвы, водоросли
разносятся по воздуху ветром и птицами, звери переносят из с одного места водопоя на
другое и т.д. Пути и способы распространения водорослей исключительно многообразны
и полностью обеспечивают повсеместное их занесение.
Кроме приуроченности разных видов водорослей к тем или иным экологическим нишам,
существуют определённые закономерности и в географическом их размещении по
земному шару, связанные с общим комплексом внешних условий, меняющихся от
географического положения. Эти закономерности особенно отчетливо прослеживаются
на морских водорослях: планктонных - по всему водному пространству Мирового океана,
бентосных — по побережью всех шести континентов и бесчисленных островов. Наиболее
общим выражением их является распределение водорослей по широтным зонам: в теплых
тропических морях, где условия более благоприятны, мы находим и большее количество
видов; в холодных арктических морях флора водорослей по видовому составу
значительно беднее. Существует также ясная приуроченность отдельных видов и целых
систематических
групп
водорослей
к
определенным
географическим
районам,
позволившая разделить Мировой океан на флористические области и подобласти.
Установлено, например, что в относительно холодных морях по количеству видов больше
бурых водорослей (40- 43% от общего состава флоры) и меньше зеленых (12-13%), а в
теплых — наоборот (18 и 24 %), тогда как количество видов красных водорослей
изменяется в малых пределах ( для холодных морей 46 %, для теплых - 58%). Вообще
многие виды водорослей особенно
среди морских макрофитов, имеют
вполне
определенные области распространения, не встречаясь в других местах. так, например,
фукусы характерны для литорали северных морей, а крупный макроцистис свойствен
побережью Тихого океана и т.п. Наряду с этим среди
водорослей, особенно
пресноводных, имеется много видов, встречающихся повсеместно.
Распространённые по всему земному шару, водоросли, несомненно, должны играть
значительную роль в жизни природы. Однако, чтобы оценить долю их участия в
жизненных процессах, протекающих на Земле, необходимо сначала установить, насколько
велика та живая органическая масса, обычно на первый взгляд водоросли малозаметны и
роль их кажется незначительной, и только в исключительных случаях, как например, в
густых зарослях морских макрофитов или при «цветении» воды, вызываемом
планктонными водорослями, они поражают своим изобилием. Произведенные подсчеты
17
показывают, что в масштабах всей Земли роль водорослей в общем балансе живого
вещества оказывается поистине огромной. Вот некоторые цифры.
Вполне понятно, что количество водорослей, а следовательно, и составляемая ими
биомасса значительно колеблются в течение года и в разных водоемах, особенно в
планктоне, более изменчивом в этом отношении, чем бентос.
Зеленые водоросли
Зеленые водоросли - самый обширный отдел из всех известных в настоящее время
отделов водорослей. По приблизительным подсчетам сюда входит от 13000 до 20000
видов. Все они отличаются, прежде всего, чисто-зеленым цветом своих слоевищ, сходным
с окраской высших растений и вызванным преобладанием хлорофилла над другими
пигментами.
В
морфологическом
отношении
зеленые
водоросли
отличаются
наибольшим
многообразием по сравнению с другими отделами. Они могут быть одноклеточными,
ценобиальными, колониальными и многоклеточными. У них представлены все известные
ступени морфологической дифференциации тела водорослей, кроме амебоидной и
тканевой: монадная, коккоидная, пальмеллоидная, нитчатая со всеми ее разновидностями,
пластинчатая и неклеточная (сифональная и сифонокладальная). Чрезвычайно велик и
диапазоних размеров от мельчайших одиночных клеточек диаметром 1-2 мкм до
макроскопических растений, измеряемых в длину десятками сантиметров. Здесь
встречаются
также все основные типы смены форм
развития. большинство
представителей в вегетативном состояния гаплоидны, некоторые диплоидны.
Распространены зеленые водоросли по всему свету. Главным образом они населяют
пресные воды, где, по-видимому, возникли и прошли основные этапы своей эволюции, но
среди них немало солоноводных и морских форм, а также представителей вневодных и
морских форма также представителей вневодных наземных и почвенных группировок;
встречаются эпифиты, паразиты и симбионты.
В отделе зеленых водорослей выделяют на 5 классов: 1) вольвоксовые, основная форма
вегетативного тела - подвижные жгутиковые клетки и колонии таких клеток; 2)
протоккоковые, основная форма вегетативного тела - неподвижные клетки с плотной
оболочкой и колонии таких клеток; 3) улотриксовые - многоклеточные нитчатые и
пластинчатые формы различной степени усложненности; сифоновые- неклеточные
одноядерные и многоядерные формы с различной степенью внешнего расчленения
слоевищ и нитчатые формы, образованные многоядерными сегментами; 5) конъюгаты одноклеточные симметричного строения и нитчатые формы с половым размножением
типа конъюгации.
18
3.Характеристика мест сбора материала
Первый пункт исследования - река Жарча, левый приток реки Нерча. Речка протекает
по равнинной местности, ее левый берег пологий, а правый заболоченный. Дно валунногалечное, вода
чистая, холодная. В воде много водорослей. Недалеко
от
первой
остановки находится Вершино-Дарасунское искусственное водохранилище для бытовых
нужд. Ниже его по течению в долине реки Жарча добывается рассипное золото.
Второй пункт — Протока реки Нерча. Дальше мы отправились по главной реке Нерча
вверх по течению, и в районе села Кыкер Тунгоченского района расположились для
дальнейших исследований.Берега обрывистые, имеются острова, дно песчано-галечное на
перекатах. Вода слишком грязная, теплая по вечерам, днем холодная. По берегам реки
растут ильмовые кустарники, долина разнотравная: ромашка, герань альпийская, клевер
луговой и т.д. Течение быстрое, дно каменистое.
Третий пункт — река Ульдурга. Горная речка
с крутыми, скалистыми берегами.
Течение очень быстрое, дно каменистое
Четвертый пункт — река Нерча. Во время нашего приезда вода реки была мутная, так
как перед этим были ливневые дожди. Переправа была затоплена, пастухи при
общении сказали, что вода прибыла. А так вода Нерчи чистая, много водорослей, река
равнинная с пологими берегами.
2.1 Методика сбора и обработки водорослей
Отбору проб предшествовала характеристика объекта исследования. Сюда
входили
результаты обследования прибрежных зон рек Нерчи и её притоков р. Жарчи, р.
Ульдурги. Наличие мусора, какого оно происхождения: домашних животных или
промышленных объектов. Состояние атмосферы на момент исследования и в
предшествующие
дни:
облачность,
осадки,
направление
ветра.
Гидрологическая
характеристика обследуемого объекта: скорость течения, волнение, характер грунта на
месте отбора. Полученные данные заносили в журнал. Далее будет отдельно дана
«Характеристика мест обнаруженных видов».
До сбора собственно макрофитобентоса провели описание его внешнего вида: тип
обрастаний (налёт, плёнка, слой, корка, нарост, бахрома, пряди, космы нитчатых
19
водорослей); характер обрастаний (слизистые, рыхлые, плотные, кожистые, известковой
структуры, губкообразные, нежные, грубые, слабые, тонкие, толстые); распределение на
грунте (мозаичное, равномерное, сплошное, однообразное и др.). Описания производили к
каждой пробе отдельно.
Важно было оценивать на исследуемом участке степень зарастания. Для этого в точке
отбора на дно опускали рамку площадью 1м², разделенную на квадраты 10х10 см.
Учитывались количество квадратов с обрастаниями к общему количеству квадратов. Эти
сведения записывались в полевой журнал и в дальнейшем служили для оценки изменений
площади зарастания за промежутки времени между отбором проб.
Наиболее пригодными для сбора являются камни и кирпичи. Следуя по возможности
избегать сбора водорослей с затопленной растительности, потому что очень трудно при
разборке и с разлагающейся древесины тоже не рекомендуется. С поверхности листьев и
стеблей водных растений сбор производят споласкиванием их в воде и соскабливанием
водорослей мягкой щеточкой. Наши пробы взяты на мелководье (на глубине 50см), при
этом использовались: сито, ванночка, Щёточка, мешочек для сбора водорослей. Мы с
поверхности камней оброст снимали при помощи скальпеля. Водоросли
промывали
проточной профильтрованной водой через сито, рекомендованный с диаметром ячеи не
более 0.5мм. Затем их помещали в пакетики сбора и так как лаборатория с нами, мы
изучали в полевых условиях. Для подробного просмотра предмета исследования нам
понадобились пинцет, предметные стёкла, чашки Петри, микроскоп «Натуралист». При
очистке от мусора, песка, животных (которых не выбрасывают, а фиксируют отдельно)
производят разделение на виды, т.е. по разным чашкам раскладывают хорошо различимые
не вооружённым глазом.
После выборки приступают к определению видов, используя ключ, построенный для
видов индикаторов бассейна реки Нерча и описание видов.
4.Характеристика обнаруженных видов
1.Chaetophora elegans (Хетофора)
В ручейке Жарча, мы обнаружили обросшие камни,
коряги деревьев, находящиеся
долгое время в воде, обросшие разновидностью зелёных водорослей. Водоросли темно- и
светло-зеленого
цвета,
слоевище
шаровидной
формы
и
встречаются
реже
полушаровидное, с гладкой поверхностью. Главные нити обильно ветвящиеся,
поднимающиеся вверх и расходящиеся радиально от подошвы. Ветви очередные, в
базальной части нити далеко удаленные друг от друга, в верхушечной части сближенные.
Клетки главных нитей цилиндрические или даже бочонковидные, по длине 3-10 раз
20
больше ширины, у конечных ветвей цилиндрические. Конечные клетки конусовидно
заострённые, реже – вытянутые в волосок. Мы по описаниям, изучив препарат под
микроскопом, определили, что это разновидность зелёной водоросли
Chaetophora
elegans.
2.Draparnaldia glomerata( Драпарнальдия гл.)
Кустики 8-10 см высотой. Главный ствол обильно разветвлённый, прикрепляющийся к
субстрату с помощью базальной клетки и ризоидных выростов. Боковые ветви скудно
разветвлённые, в общих очертаниях округлые, полуокруглые. Чётко выраженной средней
оси в полностью сформированных ветвях нет. Клетки главного ствола бочонковидные, у
поперечных перегородок заметно перетянутые, по длине меньше ширины или до 3-х раз
больше, клетки длинных побегов обычно цилиндрические по длине 1, 2 – 2,5 раза .больше
ширины. Конечные клетки заострённые, или переходят в длинный многоклеточный тупой
волосок. Хлоропласт кольцевидный. В обрастаниях камней встречается повсеместно.
Nostoc sp. (Носток)
Колонии шаровидные, гладкие, как бы покрытые слизью, мягкие на ощупь образования
красноватого, тёмно-коричневого, сине-зелёного и других оттенков. «Нити» тесно
извиваясь, переплетаются. Клетки очень мелкого размера, в виде маленьких бочонков.
Распространяются повсеместно.
4.Vaucheria sp. (Вошерия)
Нити без клеточных перегородок, обоеполые. Органы размножения разделены.
Оогонии эллипсоидные, яйцевидные, располагающиеся непосредственно на вегетативных
нитях, сидячие или на коротких ножках, по 2 с одним аптеридием между ними.
Встречаются во всех исследуемых ручьях.
5.Cladophora fracta. (Кладофора фракта)
Дерновники кустистые, рыхлые или в молодости были прикреплённые, затем
свободноживущие. Они более или менее правильного строения, состоящие из ветвящихся
основных осей и заканчивающихся системами ветвей. Имеют выраженный гребенчатый
вид. Клетки у основных осей по длине в 4-10 раз больше, у конечных ветвей в 6-15 раз
больше. Встречаются повсеместно.
21
6.Chantransia chalybea (Roth) Fries. (Шантранзия серостальная)
Нити собраны в кисточковидные пучки или в серозеленые, иногда буроватые дерновинки,
2-5 мм высоты. Ветвление обильное, беспорядочное, иногда одностороннее. Веточки
прижатые часто достигающие верхушки главной оси. Длина клетки в 3-7 раз больше
ширины. Конечные клетки с округлой верхушкой. Хлоропласт пристенный. Оболочки
клеток тонкие. Обрастание камней и других подводных предметов. Повсеместно
7. Spirogyra ( Спирогира)
Самая обыкновенная нитчатая зеленая водоросль. Образует основную массу скользкой
зелёной тины в мелких ручьях. Клетки имеет следующие части: оболочку, покрытою
слизью крупное ядро с ядрышком, которое хорошо видно под микроскопом, цитоплазму,
хроматофор в виде одной или нескольких лент, расположенных по спирали, вакуоль,
занимающую большую часть клетки.
Вегетативное размножение у спирогиры происходит простым разрывом нитей.
5. Ключ для определения макрофитных водорослей
верхнего течения реки Нерчи и её притоков
Нами составлен ключ определитель по принципу расхождения по двум направлениям. В
тексте таблиц имеются теза и антитеза. В антитезах приводятся
отличные от тезы
признаки. Работающий с таблицей, предварительно изучив строение
исследуемого
объекта, выбирает в таблице из первых 4 пунктов соответствующий признакам
определяемого объекта и переходит к следующей по номеру, указанному в конце строки.
Так следует продолжать до тех пор пока в тезе или антитезе не будет помещено название
объекта. Если теза не совпадает, то необходимо перейти к следующему по порядку
номеру. При определении так же нужно сверяться с рисунками, в случае несовпадения
признаков водоросли исключается из определения.
1. Водоросли шарообразной формы (2).
2. Клетки водоросли лежат свободно по 4 или по 2 клетки (Тетроспора).
3.Клетки соединены в нить (4).
4. Клетки в нити не ветвятся (Носток).
5. Клетки в нити ветвятся (Носток).
6. Водоросли другой формы (Хетофора) (7).
7. Водоросль не ветвится (8).
8. Водоросль не имеет клеточных перегородок (Вошерия).
9. Водоросль имеет клеточные перегородки (10)
22
10. Водоросль ветвится.
11. Хлоропласт в виде кольца (Улотрикс ).
12. Хлоропласт в виде спирали (Спирогира).
13.Клетки водоросли разделены на вегетативные, половые клетки
(Харовые).
Заключение
В результате исследования по данной теме мы:
1. познакомились с видовым составом макрофитных водорослей, как индикаторами
качества воды;
2. изучили видовое разнообразие макрофитных водорослей;
3. составили ключ-определитель.
Ключ-определитель может быть использован учителями, школьниками для определения
чистоты воды, для биоиндикации.
Наше исследование показало, что исследуемые реки чистые ( р.Жарча и Нерча с Кыкер)
и слабо загрязненные (р. Ульдурга и Нерча близ села Олинск). На чистые воды указывают
такие биоиндикаторы, как хетофора, вошерия, шантразия, на слабозагрязненные - носток,
спирогира.
Мы советуем в будущем юным исследователям, пользуясь нашим ключом определять
состояние загрязненности ваших рек. Проводить экологические мероприятия: выпускать
листовки об охране воды, устанавливать аншлаги, организовывать праздники, например
«День Нептуна», «День Воды» и т.д., рассказывать подрастающему поколению о
значимости ваших малых рек.
23
Библиография
10.
Атлас Забайкалья (Бурятская АССР и Читинская область)
11.
* Иркутск, 1967 г.
12.
Константинов А.С. Общая гидробиология * М., 1979 г. *480 с.
13.
Курс низших растений * М., 1981 г. *520 с.
14.
Куклин А.П. Макрофитобентос как индикатор качества воды/ Улан-Удэ,
2002 г.
15.
Попова О.А., Уманская Н.В., Якимова Е.П. Экология растений Забайкалья/
Часть 1 * Чита, 2002 * 158 с.
16.
Жадин В.И., Герд С.В. Реки, озера и водохранилища СССР: их фауна и
флора.- М.: Учпедгиз,1961.- 600 с.
17.
Куклин А.П., Макрофитобентос как индикатор качества вод.- Методическое
пособие.- г. Улан-Удэ.: Изд-во Бурятского научного центра СО РАН, 2002.32 с.
18.
Макрушин А. В. Библиографический указатель по теме «Биологический
анализ качества вод» с приложением списка видов-индикаторов.- Л., 1974.60 с.
19.
Прошкина-Лавренко А.И. Диатомовые водоросли- показатели солености
воды. Диатомовый сборник.- Л. : изд-во ЛГУ, 1953.- С. 186-205 с.
24
25