Критерии оценки качества речной воды по диатомовым водорослям, особенности их биологических и экологических характеристик. Сезонная динамика пигментных особенностей фитопланктона реки Оби, определение его индикационных показателей чистоты воды в реке.
Аннотация к работе
Обострившаяся экологическая обстановка на реках требует долгосрочных наблюдений за изменением состояния природной среды, вызванным антропогенными факторами, своевременного диагноза и прогноза. В комплексных разработках научных основ управления водными экосистемами видное место занимают исследования фитопланктона, как первого звена трофической цепи, которое во многом определяет структуру и функционирование водной экосистемы в целом. Фитопланктон Оби играет огромную роль как создатель первичного органического вещества и как фактор формирования качества воды. Фитопланктон чутко реагирует на изменение экологических условий, его продукция определяет трофический уровень водоема, а состав и обилие, характеризуют санитарное состояние. Как известно, водоросли выступают в качестве биологического индикатора и способны фиксировать незначительные изменения в экосистеме, не обнаруживаемые другими методами исследований.В частности, для диатомовых водорослей разными авторами разработано несколько подобных индексов, основа которых базируется на свойстве Bacillariophyta образовывать в зависимости от изменяющихся экологических условий сообщества, разительно отличающиеся между собой по видовому составу: индекс Деси (Descy, 1979), индекс диатомовых сообществ (Diatom Assemblage Index to organic water pollution, DAIPO) (Asai, 1995; Watanabe, 1986, 1988), индекс Леклера и Маке (Leclercq, Maquet, 1987), индекс Комиссии для Экономического сообщества (the Commissionfor Economical Communityindex) (Descy, Coste, 1991), индекс родов Bacillariophyta (Generic Diatom Index) (Coste, Ayphasshorho, 1991) и некоторые другие. Бухтияровой (Бухтиярова, 1999), там же автор обсуждает эколого-биологические особенности диатомовых водорослей, определяющие преимущество представителей отдела Bacillariophyta для биоиндикации по сравнению, как с другими группами водорослей, так и с беспозвоночными. Колонии у диатомовых водорослей бывают различных размеров и формы, это зависит как от количества общей слизи, так и от способа соединения клеток друг с другом (рис. Типы колоний: 1 - нитевидная колония (Leptocylindrus danicus); 2-цепочковидиая колония (Rhizosolenia fragilissima); 3-цепочковидная колония (Skeletonema costaturn); 4 - гибкая цепочка (Thalassiosira excentrica); 5 - гибкая цепочка (Thalassiosira polychorda); 6 - прямая цепочка (Porosira glacialis); 7 - прямая цепочка, образованная при помощи выростов (Biddulphia mobiliensis); 8 - зигзаговидная цепочка (Thalassionema nitzschioides); 9-зигзаговидная цепочка (Diatomae longatum); 10 - нитевидная колония (Nitzschia seriata) Образуются колонии всегда из одной клетки в результате последовательных и многократных делений ее самой и всех остальных возникающих при этом клеток.Bacillariophyta) - группа одноклеточных и колониальных водорослей, отличающаяся наличием у клеток своеобразного «панциря», состоящего из диоксида кремния. Снаружи панциря, как и внутри него, располагается тонкий слой органического вещества. Кроме кремнезема, в состав панциря входит небольшое количество железа, алюминия, магния и органических веществ; у морских планктонных диатомей вещество панциря содержит 95,6% SIO2 и 1,5% Al2O3 или Fe2O3 (Lee, 2008). Панцирь состоит из двух половинок, большей и меньшей, входящих друг в друга как части чашки Петри. Выделяют также два дополнительных типа симметрии (Саут, Уиттик, 1990): - триллиссоидный - при этом структуры створки располагаются по дугам и радиусам окружности, центр которой расположен вне клетки (например Eunotia)Диатомеи поселяются в верховых болотах и моховых подушках, на камнях и скалах, в почвах и на их поверхности, на снегу и льду. Водная среда - основное и первичное местообитание диатомей; здесь они возникли и прошли длительный путь эволюции. Они живут в океанах, морях, солоноватых, пересолоненных и различного типа пресных водоемах, а так же стоячих озерах, прудах, болотах, рисовых полях и текучих реках, ручьях, оросительных каналах - ареал их обитания простирается вплоть до горячих источников с температурой выше 50°С. Многие неритические виды обитают в пелагиали, а океанические виды лишь иногда встречаются в неритическом планктоне они, как правило, нежны и не могут долго существовать в прибрежной полосе изза разрушающего воздействия прибоя. Если принять деление Мирового океана на географические зоны по температурному режиму поверхностных слоев воды, то, как показывает анализ, в двух полярных зонах (арктической и антарктической), где преобладает низкая температура с незначительными годовыми колебаниями (2-3°С), обитают холодолюбивые стенотермные виды диатомей.Диатомеи занимают исключительное по своему значению место в общем круговороте веществ в природе. Будучи мощным и неиссякаемым источником органического вещества, они служат постоянной кормовой базой и первоначальным звеном в пищевых цепях для многих организмов. Однако диатомеи фитобентоса сублиторали, если учесть протяженность береговой линии, имеют еще большее значение в питании различных водных животных, особенно молоди рыб в
План
Содержание
Введение
1. Критерии оценки качества воды по диатомовым водорослям
1.1 Особенности биологии и экологии диатомовых водорослей
1.2 Особенности строения клеток диатомей
1.3 Географическое распространение
1.4 Значение диатомовых водорослей
2. Материалы и методы исследований
2.1 Характеристика реки Оби
2.1.1 Морфометрия
2.1.2 Гидрологический режим
2.1.3 Гидрохимический режим
2.2 Методы исследований
3. Диатомовые водоросли реки Оби
3.1 История изучения диатомовых водорослей реки Оби
3.2 Сезонная динамика пигментных характеристик фитопланктона реки Оби
3.3 Индикационная значимость диатомовых водорослей реки Оби
Заключение
Литература вода экологический фитопланктон диатомовый
Введение
Актуальность. Огромная роль в развитии Сибири принадлежит рекам. Они являются носителями гидроэнергии, используются для развития рыбного хозяйства, служат источником водоснабжения. Обострившаяся экологическая обстановка на реках требует долгосрочных наблюдений за изменением состояния природной среды, вызванным антропогенными факторами, своевременного диагноза и прогноза.
В комплексных разработках научных основ управления водными экосистемами видное место занимают исследования фитопланктона, как первого звена трофической цепи, которое во многом определяет структуру и функционирование водной экосистемы в целом. Фитопланктон Оби играет огромную роль как создатель первичного органического вещества и как фактор формирования качества воды. Фитопланктон чутко реагирует на изменение экологических условий, его продукция определяет трофический уровень водоема, а состав и обилие, характеризуют санитарное состояние. Как известно, водоросли выступают в качестве биологического индикатора и способны фиксировать незначительные изменения в экосистеме, не обнаруживаемые другими методами исследований. Все это определяет повышенный интерес к исследованию данной группировки гидробионтов. Сибирь в альгологическом отношении изучена слабо. Это касается и одной из крупнейших рек планеты - Оби. По своим природным условиям Обь неоднородна. Крупные соры, обилие перекатов, множество притоков, особенно в среднем и нижнем течении, различаются по особенностям состава планктонных водорослей, уровню развития, пространственному распределению, специфике сезонной и межгодовой динамики. Для познания вопросов, связанных с функционированием экосистемы Оби во временном аспекте, крайне важно знать, как работает ее первичное звено - фитопланктон. Знание видового состава водорослей планктона, их количественного развития по сезонам и межгодовой динамики необходимо для оценки качества вод реки при использовании ее в водоснабжении и рыбном хозяйстве.
Основным источником загрязнения современных водных экосистем, как правило, являются бытовые и производственные сточные воды. Проведение полной схемы мероприятий по очистке загрязненных вод не всегда позволяет добиться полной степени изъятия из них некоторых органических и неорганических загрязнителей. Поэтому в настоящее время остается актуальной проблема биологического контроля над качеством природных и поступающих в них очищенных производственных вод, так как применяемые методы биоиндикации служат достаточно надежным показателем сложившейся экологической ситуации.
Под биологическим контролем качества вод, как правило, подразумевается мониторинг с использованием гидробиологического метода оценки качества воды по общему состоянию животного и растительного населения исследуемого водного объекта. Отличительной особенностью биологического метода является возможность определения качества воды в водном объекте не только в момент взятия пробы, но и в период, предшествующий моменту проведения исследования (Макрушин, 1974; Мисейко, 2001).
Цель данной работы: оценка качества воды реки Оби по диатомовым водорослям: Для выполнения данной цели были поставлены следующие задачи: 1. Выявить критерии оценки качества воды по диатомовым водорослям.
2. Охарактеризовать реку Обь в районе города Барнаула.
3. Описать методы исследования диатомовых водорослей.
4. Оценить сезонную динамику пигментных характеристик фитопланктона реки Оби.