Исследование экосистемы озера Копытко

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Махинько Д.А. 1

---

1МАОУ СОШ №3 имени маршала Г.К. Жукова

Павленко Н.В. 1

---

1МАОУ СОШ №3 имени маршала Г.К. Жукова

Работа в формате PDF

139.3 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Со страниц газет и журналов, по телевидению, в кругу специалистов и просто любителей природы всё чаще задаётся вопрос: «Что происходит с нашими озерами?» Одни озера умирают сами по себе с течением времени, а другие – под влиянием хозяйственной деятельности человека. О катастрофическом состоянии крупных озер чаще всего широко известно, старение и гибель экосистем малых озер часто просто не замечается.

Жизнь любого озера имеет свои начало и конец. В своем развитии озеро проходит несколько стадий: формирование, старение и умирание. Процесс зарастания озер является естественным природным процессом. Скорость его протекания зависит от нескольких факторов, среди которых ведущим является глубина водоема. Ускорению процесса зарастания способствует хозяйственная деятельность человека, которая приводит к изменению озерных экосистем. Следствием этого является потеря рекреационного значения озер. [5]

Можно заново построить разрушенный город, посадить новый лес, выкопать пруд. Но живое озеро, если оно умирает, как всякий живой организм, сконструировать заново невозможно.

У нас в городе есть озеро Копытко. Какого его состояние выясним в данной работе.

Цель: исследовать экологическое состояние озера Копытко, выяснить причины антропогенной эвтрофикации этого водоема.

Задачи: изучить состояние растительного и животного мира озера и прибрежной зоны; определить органолептические характеристики озерной воды.

Методы исследования: наблюдение, опыт, анализ.

Объект исследования: процесс заболачивания озера.

Предмет исследования: влияние антропогенной деятельности на экосистему озера.

Гипотеза: я предполагаю, что озеро заболачивается врезультате антропогенной деятельности.

Теоретическая часть

1.1 Общая характеристика озера Копытко

Озеро Копытко находится между южной окраиной города Усть-Лабинск и рекой Кубань. Название родилось из формы озера, похожего на подкову. Кончики подковы смотрят на север, дуга — на юг.

В романе местного писателя М. К. Савенко «Грозы над Россией» оно называется «Подковой». М. С. Савенко пишет: «Усть - Лабинская млеет на солнцепёке, на южном склоне, у ржавых глинистых круч. К холодным светлым ключам, к обрыву, тесно жмётся голубая дуга озера Подковы».[7]

В документах 1875 г., озеро называется Большим, а окружающая его часть поймы — Большеозёрным кутом. Документ сообщает, что в Большеозёрном (и Кирпичном) кутах станичники держат фруктовые сады и овощные огороды. [9] В настоящее время это подсобное растениеводство называется дачничеством. Некоторые дачи возле озера являются жилыми.

Основное использование озера горожанами — отдых. На пляже в летний сезон действуют развлекательные предприятия; рыбаки круглый год ловят рыбу.

Берега озера сложены осадочными породами: песком и глиной. Все они – пологие. На юго-воосточном берегу расположены дачи.

Максимальная глубина Копытко составляет около 4,5 метров. Дно илистое. В юго-западной части есть небольшой пляж из природного песка. Озеро Копытко представляет собой замкнутый бессточный водоем.[3]

1.2 Антропогенная эвтрофикация и деградация озерной экосистемы

  Деградации озера способствует замкнутость: каждый бессточный водоем – аккумулирующая система, не только воды, но и твердых, и растворенных веществ, собираемых с водосбора, приносимых через атмосферу.

Продлевает жизнь водоему способность к самоочищению. Факторы самоочищения многообразны. Их можно разделить на 3 группы: физические, химические и биологические. Среди физических факторов самоочищения водоемов первостепенное значение имеет разбавление, растворение и перемешивание поступающих загрязнений. К химическим факторам самоочищения водоема относится окисление органических и неорганических веществ. Санитарный режим водоёма характеризуется, прежде всего, количеством растворённого в нём кислорода, окисляющего загрязняющие вещества. К биологическим факторам самоочищения водоемов относятся гидробионты (моллюски, рачки, сапрофитные бактерии, грибы, актиномицеты, водоросли), для которых основным источником энергии и жизнедеятельности является потребление неживого органического материала. Полезная микрофлора водоема отвечает за своевременное удаление неживой органики, поддержание баланса питательных элементов, уничтожение вредных и патогенных микроорганизмов.[9]

Процессы эвтрофикации в конечном итоге ведут к зарастанию, заиливанию, заторфовыванию, превращению озер в болота, т.е. к обеднению биоты, к потере полезных качеств водоемов, к исчезновению самого озера.[5]

II Практическая часть

2.1 Изучение растительного и животного мира озера и прибрежной зоны

Растительность

Побывав на озере, можно сказать, что растительный мир озера многообразен. Кроме цветковых растений, мною были замечены водоросли, большинство из которых мелкие. На поверхности плавает спирогира. В озере широко распространено водное растение рдест гребенчатый, который имеет только подводные нитевидные листья. На поверхности воды в северной части озера, я увидела ряску малую. Чуть западнее плавали кувшинки и кубышка жёлтая.

Рассмотрим подробнее растения прибрежной зоны.

Вдоль юго-восточного берега прослеживается наибольшее антропогенное влияние, так как эта территория расположена в непосредственной близости с дачами. На протяжении десятилетий жителями, на эту территорию, вывозился мусор. Также наблюдается вытаптывание растительности пасущимися животными.

При изучении растительности, я использовала метод описания пробных площадок размером 1 кв.м. Мною были выделены 2 площадки с наиболее интересным сочетанием растений. Наблюдения проводились в период с июня по август 2020г.

Площадка № 1 - незатопляемый северо – западный берег озера. Здесь произрастают растения 8 видов, среди них преобладает марь белая (лебеда), она составляет 60%. В окрестностях также встречается горец птичий, крапива двудомная, сурепка обыкновенная, пастушья сумка, подорожник, чертополох, хвощ полевой.

Площадка №2 – степной участок растительности. Здесь находится мятлик болотный составляет 85%, полынь горькая – 7%, тысячелистник обыкновенный – 4%, одуванчик лекарственный – 3%. Все эти растения имеют длинные ползучие корневища, способные разрастаться во всех направлениях.

Самым распространенным растением по берегам озера является рогоз. Он растет по периметру всего озера за исключением его восточного и северо-восточного берегов. Это самая высокая болотная трава, произрастающая в нашей местности, высота его может достигать 4 м. Стебель прямой, толстый, листья жесткие, шириной до 2 см. Стебель после цветения растения становится очень твердым, но гибким и почти никогда не ломается от сильного ветра. Скошенное до цветения растение охотно едят овцы и коровы. Наши предки стебли рогоза использовали для покрытия крыш и даже постройки стен домов.

Данные растительности площадок, я занесла в таблицы (см. Приложение 1).

ВЫВОД: Самым распространенным растением по берегам озера является рогоз. Разрастаясь, он уменьшает площадь водной поверхности.

Животный мир

Озеро Копытко богато планктоном. Главными обитателями его являются дафнии и циклопы - представители низших раков около 2-3 мм в длину. Органами передвижения дафний являются усы, время от времени они ударяют ими по воде, чтобы совершить очередной прыжок. Личинки стрекоз также развиваются в озере, здесь они ловят рачков, насекомых и даже мальков карася.

По рассказам рыбаков, рыба сейчас в озере не многочисленна, так как долгое время в озере занимались браконьерством и ловили рыбу сетями. В озере ловится карась, плотва, щука, сом, толстолобик, верхоплавка и краснопёрка.

Из земноводных, в окрестностях озера мне повстречалась остромордая лягушка. На суше лягушки проводят практически всю жизнь, и только в период размножения они появляются на берегах озера.

Озеро с большими запасами растительной и животной пищи привлекает водоплавающих птиц. На озере плавают утки кряквы, казарки и лебеди, цапля серая. Лебеди устраивают гнезда на север берегу озера, густо заросшем тростником. Охота на лебедей – запрещена! На озере встречаются гадюка обыкновенная и ужи. Из млекопитающих в окрестностях озера встречаются ежи.

Для исследования подводного мира озера, я обратилась к местному фотографу, который занимается подводной съёмкой Эрнсту Антонову. И он согласился исследовать дно. Ему удалось сфотографировать стайную рыбу, в данном случае плотву. Он сфотографировал остатки раковины прудовика обыкновенного, видел останки рака, заиленные водоросли. Наблюдения проводились в период с сентября по октябрь 2020г. Температура воды на момент погружения составила четыре градуса, длительность нахождения под водой – порядка получаса, а максимальная глубина обследуемого участка три с половиной метра.

ВЫВОД: Мусора на дне озера не оказалось, и более того, в озере обитает стайная рыба. Наличие данных фактов говорят о положительном состоянии водоема.

Флору и фауну озера Копытко, представила в таблице (см. Приложение 2).

2.2 Определение органолептических характеристик озерной воды

Отбор проб воды

1). В качестве ёмкости для отбора воды использовала стандартные прозрачные 1 литровые пластиковые бутылки из-под минеральной воды. Предварительно их промыла и высушила.

2). Перед отбором пробы бутылку несколько раз ополоснула отбираемой водой.

3). Воду в бутылку наливала под самое горлышко и закручивала пробку так, чтобы в бутылке не было пузырьков воздуха.

4). После отбора пробы в течение часа с момента отбора проверяла прозрачность, запах. Остальные показатели в течение суток после отбора. Воду хранила в холодильнике.

Исследование цвета озерной воды

Цвет озёрной воды определяла около берега и на расстоянии 5, 10, 15 метров от него. У берега вода имеет жёлтоватый оттенок, на расстоянии более 5 м от берега появляется зеленоватый оттенок. Заполнив пробирку водой до высоты 10 – 12 см, и рассматривая её сверху на белом фоне.

Данные исследования занесла в таблицу (табл. 1).

Таблица 1

Исследование цвета озерной воды

ВЫВОД: вода имеет зеленоватый цвет, главная причина появления этого оттенка – присутствие одноклеточных зелёных водорослей.

Исследование запаха озерной воды

Наполнив колбу водой на 1/3 объема, закрыла ее пробкой. Взболтала содержимое колбы, открыла её и определила характер и интенсивность запаха воды (табл. 2).

Таблица 2

Исследование запаха озёрной воды

ВЫВОД: Запах слабый, т.е. замечается, если обратить на это внимание.

Таблица 3

Запах у водоёма

ВЫВОД: При работе у водоёма отмечен слабый запах как около берега, так и при удалении от него в направлении озера на 15 метров. По характеру запах около берега - травянистый, а на расстоянии 5, 10 и 15 метров - плесневый.

Исследование прозрачности воды

Прозрачность воды зависит от нескольких факторов: количества взвешенных частиц ила, глины, микроорганизмов, содержания химических веществ. Прозрачность характеризуется предельной глубиной, на которой ещё виден специально опускаемый белый диск диаметром 20 см. Опуская диск в воду, замерила по отметкам на верёвке, что на расстоянии 15 метров от берега диск скрылся из поля зрения на глубине 10 см. На расстоянии 10 метров от берега диск скрылся на глубине 15 см. На расстоянии 1 – 5 метров от берега прозрачность воды определить не удалось потому, что небольшая глубина около берега и диск не исчезает из поля зрения (табл. 4).

Определила мутность воды, рассматривая пробирку с водой сверху на тёмном фоне.

Таблица 4

Исследование прозрачности воды

ВЫВОД: вода в озере имеет слабовато мутный оттенок.

Определение солености воды

Так как озеро Копытко раньше питалось подземными ключами, то я предполагаю, что вода - пресная. Для убеждения, был произведён забор воды из озера Копытко. Путём выпаривания из воды соль в фарфоровой чашке ничего не оказалось.

ВЫВОД: вода в озере Копытко пресная.

Определение рН- воды

Кислотность воды характеризует величина рН (водородный показатель). Пределы его измерения от 0 до 14. Вода пресноводных водоёмов, как правило, имеет слабокислую (от 5,0 до 6,5) или нейтральную (от 6,5 до 7,5), к которой адаптированы все организмы, населяющие эти водоёмы. Подкисление природных вод может происходить из-за хозяйственной деятельности человека.

рН воды определяла с помощью универсальной индикаторной бумаги. рН оказалось равным 6. Это слабокислая среда.

ВЫВОД: рН воды в озере в пределах нормы, что нормально влияет на жизнедеятельность простейших.

2.3 Программа практических действий по защите и экологическому оздоровлению озера Копытко.

Любой водоем является сбалансированной экосистемой, в которой существуют природные механизмы очищения, однако они часто нарушаются в результате деятельности человека, старения водоема и накопления в нем органики.

Причин загрязнения водоемов множество. Одним из них, и, наверное, основным, является антропогенный фактор, поэтому, важно помогать водоему избавляться от этих негативных факторов.

Существуют различные способы ограничения зарастания озёр. Я предлагаю биологический способ борьбы со старением озера. Необходимо способствовать развитию в озере травоядных рыб (карася и карпа) которые, потребляя в массовых количествах растительную пищу, уменьшают содержание в воде биогенных веществ. Утки, поедая водную растительность, не допускают сильного зарастания водоемов.

Замедлит зарастание озера скашивание растений. Выкашивание необходимо проводить до цветения, не давая растениям накопить в корневищах запас питательных веществ. Скошенные растения нужно вытаскивать на берег граблями или тросом. При выкосе водной растительности часть ее следует оставлять в водоемах, так как заросли служат местом развития многих организмов, нереста рыб.

Также озеро необходимо реабилитировать с применением штаммов бактерии суспензия хлореллы "Chlorella kessleri", которая не даёт развиваться сине-зелёным токсичным водорослям. Являясь планктонным штаммом, хлорелла внесёт огромный вклад в насыщение атмосферы кислородом и создание благоприятных условий для развития жизни на планете. Она поражает ядовитые водоросли, после чего они выпадают на дно водоёма и распадаются с выделением кислорода. При регулярном внесении суспензии хлореллы в водоемы увеличивается количество кормовых водных организмов, предотвращается "цветение" воды, улучшается гидрохимический, особенно кислородный режим водоёмов, что увеличивает продуктивность рыбных прудов. Этот процесс способствует биологическим процессам в водоеме, что благоприятно воздействует на рост рыбы.

Помимо мероприятий, проводимых непосредственно на водоеме, важную роль играют работы на водосборе. Основной этой работы является уменьшение поступления в водоем загрязняющих веществ с поверхностным стоком от стихийных свалок и навозных куч, расположенных по берегам. Необходимо проводить акции по сбору мусора по берегам озера. Осенью 2020 года такая акция проводилась силами учеников и педагогов нашей школы и называлась она «Хрустальное Копытко».

Можно углубить озеро, это способствует формированию в нем расслоения вод по температуре, которое препятствует их перемешиванию и поднятию донных отложений. Работы по углублению озера в прибрежной зоне ликвидируют корневища тростника, и процесс зарастания озера приостановится.

Заключение

Озёро Копытко является важнейшей экосистемой нашей местности. В процессе исследования я выявила:

Озеро Копытко представляет собой замкнутый бессточный водоем.

Озеро пресное. Дно илистое.

Растительный и животный мир озера многообразен.

Самым распространенным растением по берегам озера является рогоз, разрастаясь, он уменьшает площадь озера.

У берега озерная вода жёлтоватая, на расстоянии более 5 м от берега появляется зеленоватый оттенок.

Запах около берега травянистый, а на расстоянии 5,10 и 15 метров - плесневый.

В городе в настоящее время отсутствуют крупные сооружения и промышленные объекты, оказывающие влияние на экологическое состояние озера.

ВЫВОД:

Наибольшая антропогенная нагрузка на водоём - это вымывание и вывоз песка, вследствие чего, были безвозвратно засыпаны ключи, которые питали озеро.

В качестве источников загрязнения, так же выступает выгул крупнорогатого скота и птицы. Среди загрязняющих веществ, встречаются вредные микроорганизмы, пыль и прочие продукты жизнедеятельности животных.

Еще одна угроза — браконьерство. Ненормированный отлов рыб и других обитателей пресноводного водоема разрушает экосистему озера.

Обобщив все полученные результаты, я пришла к выводу, что экосистема озера Копытко, находится на начальном этапе заболачивания. Становится все очевиднее, что необходимо благоустраивать водосборный бассейн, а котловину озера нужно принудительно очищать от лишней растительности, от иловых отложений, тем самым повышая их способности к самоочищению.

Список использованной литературы

Алексеев С. В., Груздева Н. В., Муравьева А.Г., Гущина Э.В. Практикум по экологии - М.: АО МДС, 1996. – 184c.

Анашкина Е.Н. Тропой натуралиста. – Ярославль: Академия развития, 2006. – 258с.

Ефремов Ю.В. Озера Кубани. - Краснодар: Кубанское книжное издательство, 2006. – 120с.

Козлов М.А., Олигер И.М. Школьный атлас – определитель беспозвоночных. – М.: Просвещение, 1991. – 152с.

Лесненко В.К. Мир озер. – М.: Просвещение, 1989. – 215с.

Петров В.В. Растительный мир нашей Родины. – М.: Просвещение, 1991.

Плешаков А.А. От земли до неба. – М.: Просвещение, 2015. – 224с.

Савенко М.К. Грозы над Россией. – Краснодар: Советская Кубань, 1993. – 432с.

Global-aqua.ru

Himikus.com

Wikipedia.org.ru

Приложение 1

Видовая насыщенность растений на площадке № 1

Видовая насыщенность растений на площадке № 2

Приложение 2

Флора и фауна озера Копытко