VII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Зоопланктон прибрежной зоны Савозера в августе 2016 и 2017 годов

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Чащихин А.Е. 1

---

1МКОУ ДО «Лодейнопольский ДЦЭР(ДШИ)»

Белозёрова Е.Л. 1

---

1МКОУ ДО «Лодейнопольский ДЦЭР(ДШИ)»

Работа в формате PDF

668.7 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Зоопланктон - это совокупность животных, обитающих в толще воды и не способных противостоять переносу течениями [13]. Организмы зоопланктона являются важной составляющей кормовой базы рыб, чувствительны к загрязнению воды и принимают участие в самоочищении водоемов [5]. Они встречаются во всех пресноводных озерах [13], а значит, и в Савозере. Это крупнейшее в Лодейнопольском районе озеро площадью 12,2 кв. км расположено в 22 километрах к юго-востоку от Лодейного Поля [9]. По словам старожилов, в начале 60-ых годов прошлого века в озере проводился эксперимент по разведению ценных видов рыбы. Для этого химикатами (ихтиоцидами) была уничтожена бо̉̉льшая часть ихтиофауны. Но эксперимент не был доведен до конца, и водоем долгое время оставался безжизненным. В настоящее время озеро снова заселено живыми организмами, хотяих состав практически не изучен: со слов рыбаков известно только о составе рыбного населения. Исследование зоопланктонного сообщества, проведенное в 2016-2017 годах, позволит получить представление о современном состоянии биоты и степени её восстановления.Также можно говорить о его новизне и актуальности.

Цель работы:

определение современного состояния биоты Савозера и степени её восстановления

Задачи.

1.Отобрать пробы на установленных участках прибрежной зоны Савозера в августе 2016 и 2017 годов.

2.Изучить состав зоопланктона.

3.Выявить особенности пространственного распределения данной группы животных

4.Выявить межгодовые изменения сообщества

5.На основе сравнения полученных данных определить степень восстановления биоты водоема

Глава 1. Материал и методика

Сборы зоопланктона в прибрежной зоне озера Савозеро проведены в августе 2016 и 2017 годов на 3 участках, различных по условиям обитания. Отбор проб производился в поверхностном слое водоема в трехкратной повторности методом зачерпывания стандартного объема воды (0,5 л). Пробы фиксировались 40% раствором формалина (3 мл.) [7]. Затем участок был отмечен на общей карте и сфотографирован с разных ракурсов. Состав зоопланктона и количество особей в пробах определяли под микроскопом «Биолам» с помощью камеры Богрова [4]. Обилие растительности рассчитывалось как процент площади, занятой растениями от общей площади участка [1] и определялось визуально.

Процент видового сходства между изученными годами определялся по коэффициенту Серенсена [1] :

K = 2C / (A+B) , где

С – количество общих таксонов

А – количество таксонов на 1 участке

В – количество таксонов на 2 участке

Глава 2. Обзор литературы

2.1. Особенности биологии основных групп пресноводного зоопланктона

Современных зоопланктон делится на четыре систематические группы: ветвистоусые, веслоногие, коловратки и ракушковые [13].

Ветвистоусые ракообразные — одни из наиболее массовых и крайне разнообразных по внешнему строению животных внутренних водоемов [13]. Большинство видов являются либо первичными фильтраторами, добывающими пищу непосредственно из толщи воды, либо вторичными фильтраторами, которые сначала счищают ее с субстрата, а затем отфильтровывают. У большинства ветвистоусых тело заключено двустворчатую раковину. Её створка приоткрыта с брюшной стороны и полностью прикрывает всё тело, голова выдаётся вперёд, образуя, например, у дафнии, направленный на брюшную сторону клювообразный вырост. На голове находится один большой фасеточный глаз. Питаются Ветвистоусые бактериями и микроскопическими водорослями, такими как Chlorella. В таких благоприятных условиях рачки размножаются партеногенетическим способом [13]. Они является обычными обитателями водоемов всех типов [8].

Веслоногие ракообразные — один из крупнейших таксонов ракообразных (по разным данным, их количество составляет от 10 до 20 тысяч видов) [13]. Тело разделяется на головогрудь и брюшко, не покрытое створками раковины. Брюшко заканчивается вилкой из хвостовых нитей со щетинками. У самок по бокам брюшка висят два мешка с яйцами. Плавают при помощи грудных ножек, которые функционируют подобно веслам. Жаберных придатков на ножках нет, поэтому циклопы дышат всей поверхностью тела.
Веслоногие - очень подвижные хищники. Они питаются простейшими, другими мелкими животными, водорослями. Являются важнейшим компонентом зоопланктона водоемов [13]. Встречаются почти повсеместно. Обладают способностью быстро передвигаться и переносить высыхание водоемов, в том числе и луж, в которых также могут обитать [13].

Коловратки — животные, основной характеристикой которых является наличие коловращательного аппарата — ресничного образования на переднем конце тела, который используется для питания и движения [13]. Известно около 1500 видов коловраток. В основном это пресноводные обитатели. Большинство коловраток свободноподвижные, но есть и прикреплённые формы [13]. Последние часто прикрепляется своей ногой к панцирю дафнии, и, не затрачивая энергии на передвижение, в спокойном состоянии, отфильтровывает пищевые частицы, все время меняя, при помощи рачка, место своего обитания. Часто они столь густо облепливают панцирь дафнии, что та выглядит “лохматой” [13]. Коловратки в природе питаются планктонными водорослями [13]. Их в водоеме не всегда бывает много. Обычно они появляются внезапно, быстро достигают массового развития и так же внезапно могут исчезнуть или остаться в ничтожном количестве. Обтают в основном в толще воды [13].

Ракушковые — мелкие ракообразные с нечленистым телом, в основном сжатым с боков, одетым двустворчатой раковиной, с семью парами придатков, с многообразными щупальцами верхних челюстей, большими нижними челюстями и нечленистым коротким брюшком [13]. Ракушковые раки являются обитателями всех типов водоемов [8].

2.2. Сведения о зоопланктоне в водоемах Лодейнопольского района

В настоящее время зоопланктон в водоемах Лодейнопольского района мало изучен. Наиболее полная информация об этой группе живых организмов получена для пелагиали старицы реки Свири Лахта – водоеме, входящем в состав Нижне – Свирского заповедника. Надо отметить, что в Лахте были изучены межгодовые изменения зоопланктона [11].

Зоопланктон прибрежной зоны озер заповедника изучался эпизодически. По данным В.А.Горской, в августе 2007 года в старице р. Свири Гнильно данная группа животных была представлена пятнадцатью таксонами. При этом максимальное видовое разнообразие определено для ветвистоусых ракообразных, среди которых в количественном отношении преобладала Ceriodaphniaquadrangula. Автором отмечена пространственная неоднородность состава зоопланктона [3]. Также имеются данные о составе и плотности зоопланктона прибрежной зоны озера Кандольское. (Д.С.Каратеев, Д.А. Чуткова.). В июне 2008г данное сообщество было представлено 8 родами ракообразных и коловраток. В количественном соотношении преобладали ветвистоусые, среди которых доминировали Bosmina sp. иPolyphemus sp. [6]

Глава 3. Результаты исследований и их обсуждение.

3.1 Описание точек отбора проб

Изученные участки прибрежной зоны расположены в западной части Савозера (рис.1). Все они, за исключением небольшого залива (участок 2, рис. 1) являются мелководными с песчаным грунтом (таблица 1) и различаются по удаленности от болот (рис.1). При этом в 2017 году отмечено повышение уровня воды (таблица 1). Состав растительности довольно разнообразен, чаще всего встречались осоки, сабельник и стрелолист. Участки различались по обилию растительности (таблица 1). При этом в изученный период её состав не изменился.

3.2. О составе зоопланктона прибрежной зоны Савозера.

Установлено, что прибрежная зона Савозера отличается богатством фауны микроскопически мелких беспозвоночных (21 таксон видового и родового уровня, таблица 2) [10,12]. Они относятся к ветвистоусым и веслоногим ракообразным, коловраткам и ракушковым (рис. 2).

Рис. 2. Состав и видовое богатство зоопланктона Савозера в августе 2016 и 2017 гг.

Максимальное видовое богатство отмечено для ветвистоусых (рис. 2), что характерно для озёр со слабым органическим загрязнением [2] . Среди этой группы животных в количественном отношении в 2016 году преобладалиChydorus sp. и Daphnia sp., а в 2017 – Scapholeberismucronata. Это может быть обусловлено повышением уровня воды: когда затапливается прибрежно-водная растительность, создаются благоприятные условия для планктонно-бентических форм. К ним относится Scapholeberismucronata, в то время как Chydorus sp. и Daphnia sp. являются планктонными животными [13]. В изученном сообществе встречены как хищники, так и мирные организмы: фильтраторы, собиратели. Среди хищников на протяжении всего изученного периодаобычным был Polyphemuspediculus, а Leptodorakindtii и Bythotrephes sp. встречались в единичных количествах. Объясняется это явление тем, что Polyphemus pediculus – типичный обитатель литорали пресных водоемов, а Leptodora kindtii и Bythotrephes sp. – это пелагиальные формы [8]. Веслоногое ракообразные представлены двумя родами: Atthyella sp. и Cyclops sp. Последний относится к подотряду Сyclopoida и на протяжении всего изученного периода был обычным видом. Это объяснится его неприхотливостью к условиям окружающей среды и способностью к обитанию в любых условиях [13]. Представители рода Atthyella являются бентосными организмами, они попали в пробы случайно, и поэтому встречались в единичных количествах, так же как и ракушковые, представленные родом Ostracoda [13]. Последние присутствовали почти на всех станциях.

Четыре рода коловраток (Asplanchnapriodonta, Brachionus sp., Kellicottia sp., Keratella sp.) встречены в единичных количествах, так как это, в основном, глубоководные формы [13]. Исключением является Brachionus sp., который лишь изредка встречается в озерах, а, как правило, обитает в прудах [13]. Также низкая численность коловраток может быть связана со вспышками их численности [13]. Состав коловраток различался по годам: в 2016 году были встречены Kellicottia sp. и Keratella sp., а в 2017 - Asplanchna priodonta и Brachionus sp.

По нашим данным, разнообразие изученного сообщества не подвержено сильным межгодовым изменениям, хотя его состав в динамике различается, о чем говорит значение коэффициента видового сходства Серенсена рассчитанное между годами – 60 %. Это изменения являются следствием повышения уровня воды и ее температуры за счет жаркого летнего периода 2017 года.Но в целом разнообразие данной группы беспозвоночных остается постоянным, что говорит об устойчивости сообщества.

3.3. Пространственное распределение зоопланктона в прибрежной зоне Савозера в динамике

Установлено, что изученные участки отличаются по составу, видовому богатству и количественным характеристикам зоопланктона (таблица 2). При этом максимальное видовое богатство в 2016 определено в небольшом заливе с зарослями осок, сабельника и средней глубиной 1,2 м(рис. 3, таблица 1). Это объясняется тем, что в прибрежье на значительных глубинах могут присутствовать виды, характерные как для литорали, так и для пелагиали.

Рис 3. Видовое богатство зоопланктона на изученных участках в 2016

В 2017 году наибольшее видовое богатство отмечено на том участке, где наблюдалось существенное повышение уровня воды (рис. 4, таблица 1), вследствие чего здесь появились глубоководные формы.

Рис. 4. Видовое богатство зоопланктона на изученных участках в 2017

Также на самих участках в динамике произошли существенные изменения состава, что определено по значению коэффициента Серенсена, рассчитанному между каждым участком в динамике. Значение этого коэффициента на первом участке составляет 54 %, на втором – 52 %, а на третьем – 33 %. Эти изменения являются следствием повышения уровня воды и ее температуры в 2017 году.

Вывод

На основе изучения структуры и межгодовой динамики зоопланктонного сообщества прибрежной зоны Савозера можно говорить о восстановлении биоты водоема, что подтверждается следующими данными :

1.Высокое видовое богатство

2.Многообразие экологических групп обитателей

3.Присутствие организмов, различных по типу питания.

4.Устойчивость сообщества к изменению абиотических факторов.

Заключение

Представленная работа является одним из этапов изучения зоопланктона прибрежья Савозера. В дальнейшем планируется проведение многолетних исследований по данной теме. На основе изучения состава, видового богатства и количественных характеристик зоопланктона будет определена тенденция его изменений и состояние озера.

Литература.

Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация и биотестирование:

учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений/ О.П. Мелехова, Е.И. Егорова, Т.И. Евсеева и др.; под ред. О.П. Мелеховой и Е.И. Егоровой. – М., 2007.

Гамазков А. Изменение зоопланктонного сообщества озера Дружинино за 2 года – В сб. Экомониторинг рек и побережья Финского залива: Материалы городской открытой научно – практической конференции школьников. СПб, 2018

Горская В.А. Динамика зоопланктона в заливе Гнильно в период с 2003 по 2007 годы Рукопись, Лодейное Поле, 2008г. МОУ ДОД «Лодейнопольский ДЦЭР» Ленинградской области.

Гришанков А.В., Степанова А.Б. Пресноводный зоопланктон северо-запада России (учебно – методическое пособие), СПб, 2002.

Иванова М.Б., Телеш И.В., Оценка экологического состояния Невской губы и водотоков С.-Петербурга по зоопланктону. // Экологическое состояние водоемов и водотоков бассейна реки Невы. СПб, 1996.

Каратеев Д.С., Чуткова Д.А. О составе и плотности зоопланктона озера Кандольскоев июне 2006 и 2008 годов: Рукопись, Лодейное Поле, 2008г. МОУ ДОД «Лодейнопольский ДЦЭР» Ленинградской области.

Котегов Б.Г., Аксенова Н.П., Захаров В.Ю., Холмогорова Н.В., Фефилова К.К. Биологические и химические эффекты антропогенного эвтрофирования Ижевского водохранилища / http://go.mail.ru/redi2nX87Oe9sQYO8dJtcxtRcAn

Круглова О.Ю. КЛАСС CRUSTACEA – РАКООБРАЗНЫЕ, МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ К ЛАБОРАТОРНЫМ ЗАНЯТИЯМ ПО СПЕЦПРАКТИКУМУ, в двух частях: Часть 1 НИЗШИЕ РАКООБРАЗНЫЕ, Минск 2014 / http://www.bio.bsu.by/zoology/files/Books/Kruglova_2014.pdf

Лодейнопольский край в истории России / Под. ред. Романовой Е.В. СПб., 2002

Наумов И. Исследование зоопланктона озера Воукса. – В сб. Вода – источник жизни на Земле: Материалы 4 Всероссийской научной экологической Конференции школьников и студентов. СПб, 2011.

Слесарева М.А., Орехов Е.Н. Зоопланктон пелагиали Лахтинского залива в 1993 – 2008 годах: Рукопись, Лодейное Поле, 2008г. МОУ ДОД «Лодейнопольский ДЦЭР» Ленинградской области.

Сугаипов И. Характеристика зоопланктона прудов парка Сосновка. – В сб. Экомониторинг рек и побережья Финского залива: Материалы XVII научно – практической конференции обучающихся ОУ СПб и Ленинградской области. – СПб, 2017

Интернет ресурсы:

http://www.seaterms.ru/term/ЗООПЛАНКТОН

http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/930687

https://ru.wikipedia.org/wiki/Ветвистоусые_раки

https://ru.wikipedia.org/wiki/Веслоногие_ракообразные

http://www.ecol12.narod.ru/chlenistonogie.htm

https://ru.wikipedia.org/wiki/Коловратки

https://ru.wikipedia.org/wiki/Ракушковые

https://wiki2.org/ru/Циклопы_(животные)

http://www.ecosystema.ru/08nature/w-invert/013t.htm

http://aquaplantfish.ru/kormlenie/kolovratki/kolovratki.htm

ПРИЛОЖЕНИЕ 1.

Рис.1. Расположение изученных участков

ПРИЛОЖЕНИЕ 2.

Таблица 1. Условия биотопов на изученных участках прибрежной зоны

Савозера.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Таблица 2. Состав и количественные характеристики зоопланктона прибрежной зоны Савозера по данным за август 2016 и 2017 годов