Биологический мониторинг водотоков для целей просвещения и оценки качества воды Крейг Мейнс, Национальный центр экологических услуг, Университет штата Зап. Вирджиния, г. Моргантаун, Зап. Вирджиния, США [email protected] Май 2015 г. Федеральный закон по контролю за загрязнением воды, также известный как «Закон о чистой воде», направлен на восстановление и поддержание химической, физической и биологической целостности водоемов на территории страны. Использование макрозообентоса (МЗБ) для биомониторинга водотоков МЗБ -- это придонные (бентические), видимые невооруженным глазом (макро) и «не имеющие» позвоночника (беспозвоночные) организмы. Преимущества использования МЗБ для оценки качества воды в водотоках Для ряда МЗБ известен уровень чувствительности к загрязнению; МЗБ ведут относительно неподвижный образ жизни, т.е. могут быть источником данных о ситуации в конкретном месте; МЗБ живут достаточно долго, чтобы испытать на себе воздействие целого ряда условий водотока; Простота отлова МЗБ в неглубоких водоемах с использованием несложного оборудования; Простота идентификации МЗБ в зависимости от таксономического уровня. Основная классификация Макрозообентос Не-членистоногие Членистоногие Черви Брюхоногие Моллюски Митилиды Ракообразные Насекомые Не-членистоногие черви, пиявки, плоские черви Не-членистоногие брюхоногие Другие брюхоногие Блюдечки — слабовыпуклая форма раковины Катушки — раковина плоская и спиралевидная Не-членистоногие — двустворчатые митилиды, шаровки, азиатские моллюски Членистоногие — ракообразные рачки, бокоплавы, мокрицы-амфибии Пресноводные водяные насекомые В Северной Америке зарегистрировано 87,000 видов насекомых, входящих в 31 отряд и 626 семейства, из которых 8,600 (12 отрядов и 150 семейств) в той или иной степени связаны с пресной водой. Отряды водяных насекомых Поденки (Ephemeroptera) Веснянки (Plecoptera) Стрекозы (Odonata) Большекрылые (Megaloptera) Ручейники (Trichoptera) Жесткокрылые (Coleoptera) Двукрылые (Diptera) Полужесткокрылые (Hemiptera) Бабочки, мотыльки, чешуекрылые(Lepidoptera) Перепончатокрылые (Hymenoptera) Прямокрылые (Orthoptera) Сетчатокрылые (Neuroptera) Насекомые: половозрелая поденка Насекомые: личинки плоскоголовой и кистеногой поденок Поденки: шипохвосты, двухвостые поденки Поденки: эфемериды Личинки других поденок: щитовки, грязевики, клоеоны Взрослые веснянки Веснянки: птеронарциды Веснянки: лейктриды, перлодиды, веснянки обыкновенные Немуриды, хлороперлиды, пельтопердиды Красотки и стрекозы: половозрелые особи Личинки стрекозы Челюсти стрекозы Личинки красотки Вилокрылки и коридалы Взрослый ручейник Личинка ручейника: северный чехлик Гладкие ручейники-чехлики Седловидные ручейники-чехлики Мини-ручейники Большие ручейники-домовики Коробочники-улитки, бродячие ручейники Обыкновенный ручейник-прядильщик Филопотамиды, ручейники-трубочники Жесткокрылые: плавунцы Амфизоиды Вертячки Плавунчики Водолюбы Волнушки (вид снизу и сверху) Двукрылые: комары Комары-дергуны Мокрецы Слепни, мошки Журчалки-пчеловидки (крыски) Комары-долгоножки Уровни сложности при идентификации Царство Тип Класс Подкласс Отряд – школьники, население; Семейство – бассейновые организации; Род – государственные организации; Вид – водные энтомологи. Просвещение Оценка качества воды водотоков Оценка качества воды водотоков Индекс состояния водотоков (ИСВ) Западной Вирджинии Протокол впервые опубликован в 2001 г.; Основан на данных, собранных с «референтных» водотоков штата с 1996 по 1998 г.г.; Использует 6 измерений биологической целостности; Данные по беспозвоночным целевых водотоков сравниваются с данными по референтным водотокам. Экологические факторы, воздействующие на макрозообентос Органическое загрязнение – изменение концентрации растворенного кислорода; Изменение температуры воды -- изменение концентрации растворенного кислорода; Изменение pH, щелочность воды; Загрязнение токсичными веществами; Эрозия/седиментация – сокращение популяций. Параметры в рамках ИСВ Западной Вирджинии Общее кол-во таксонов; Общее кол-во таксонов МЗБ; Доля (процент) МЗБ; Процент комаров-дергунов; Процент 2-х доминирующих таксонов; Биотический индекс Хилсенхоффа Картирование качества воды в водотоках «Здоровье наших вод – главный показатель того, как мы живем на этой земле», Леопольд Луна, бывший главный гидролог Геологической службы США.