Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 635212)
Контекстум
Руконтекст антиплагиат система

Биоиндикация водных экосистем (110,00 руб.)

0   0
АвторыАнциферова Галина Аркадьевна
ИздательствоИздательский дом Воронежского государственного университета
Страниц58
ID295785
АннотацияДанное учебно-методическое пособие обеспечивает методическую основу проведения практических занятий по определению эколого-биологического качества вод студентами направления подготовки Экология и природопользование по профилю магистерской программы «Экологический мониторинг». Пособие может быть использовано магистрами также при изучении разделов курса «Современные проблемы экологии и природопользования» и бакалаврами в рамках курса «Методы палеоэкологических исследова- ний», а также при прохождении учебной практики «Палеоэкологические и эколого-биологические исследования».
Кому рекомендованоРекомендуется для студентов 1-го курса дневного отделения. Для направления 020800 – Экология и природопользование
Биоиндикация водных экосистем / Г.А. Анциферова .— Воронеж : Издательский дом Воронежского государственного университета, 2014 .— 58 с. — 58 с. — URL: https://rucont.ru/efd/295785 (дата обращения: 10.05.2024)

Предпросмотр (выдержки из произведения)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» БИОИНДИКАЦИЯ ВОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ Учебно-методическое пособие для вузов Составитель Г.А. <...> ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ДИСЦИПЛИНЫ «БИОЛОГИЧЕСКАЯ ИНДИКАЦИЯ ВОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ» . <...> Ознакомление с обликом остатков диатомовых водорослей, приемами их видового определения и представление полученных данных (на примере диатомовых водорослей межледниковых водоемов) . <...> Ознакомление с обликом низших водорослей, приемами их видового определения и представление полученных данных (на примере диатомовых водорослей современных водоемов) . <...> Определение класса и разряда качества вод по сообществам низших водорослей . <...> Диатомовая диаграмма разреза мучкапских межледниковых отложений, вскрытых скважиной 105 у д. <...> Описание разреза древнеозерных отложений (на примере разреза скважины 105 у д. <...> Заключение по разрезу древнеозерных отложений (на примере разреза скважины 105 у д. <...> Список низших микроскопических водорослей, используемых в качестве сапробных организмов для оценки эколого-биологического качества поверхностных вод . <...> 57 3 ВВЕДЕНИЕ Целью изучения дисциплины «Биоиндикация водных экосистем» является получение магистрами теоретических и прикладных знаний и навыков по общим и прикладным разделам биоиндикационных методов исследований. <...> В результате изучения курса «Биоиндикация водных экосистем» студент должен освоить методику биоиндикационных экологических работ, прочно усвоить основные закономерности развития водных экосистем и уметь оценить конкретные эколого-биологические условия реализации природных и природно-антропогенных процессов. <...> Данное учебно-методическое пособие обеспечивает методическую основу проведения практических занятий по определению экологобиологического качества вод студентами направления подготовки <...>
Биоиндикация_водных_экосистем.pdf
Стр.1
Стр.3
Стр.6
Стр.7
Стр.8
Биоиндикация_водных_экосистем.pdf
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» БИОИНДИКАЦИЯ ВОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ Учебно-методическое пособие для вузов Составитель Г.А. Анциферова Воронеж Издательский дом ВГУ 2014 1
Стр.1
СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ ............................................................................................................... 4 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ДИСЦИПЛИНЫ «БИОЛОГИЧЕСКАЯ ИНДИКАЦИЯ ВОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ» ................................ 5 2. ПАЛЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МЕЖЛЕДНИКОВЫХ ВОДОЕМОВ .............................................................................. 10 Задача 1. Ознакомление с обликом остатков диатомовых водорослей, приемами их видового определения и представление полученных данных (на примере диатомовых водорослей межледниковых водоемов) ............................. 10 Задача 2. Отработка приемов работы с диатомовыми диаграммами ................. 12 Задача 3. Реконструкция этапов и фаз эволюции водоема и развитие растительности на водосборах ........................................................................................ 13 3. ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СОВРЕМЕННЫХ ВОДОЕМОВ ..................................................................................... 13 Задача 4. Ознакомление с обликом низших водорослей, приемами их видового определения и представление полученных данных (на примере диатомовых водорослей современных водоемов) .................................. 16 Задача 5. Определение класса и разряда качества вод по сообществам низших водорослей ............................................................................ 18 Задача 6. Определение состояния процессов самоочищения водной среды ................................................................................................................... 19 ЗАКЛЮЧЕНИЕ ...................................................................................................... 24 ЛИТЕРАТУРА ......................................................................................................... 25 ТЕМЫ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ .................................................. 27 ПРИЛОЖЕНИЯ П р и л о ж е н и е I. Диатомовая диаграмма разреза мучкапских межледниковых отложений, вскрытых скважиной 105 у д. Польное Лапино Тамбовской области ........................................................................................... 29 П р и л о ж е н и е II. Описание разреза древнеозерных отложений (на примере разреза скважины 105 у д. Польное Лапино) .......................................... 31 П р и л о ж е н и е III. Спорово-пыльцевая диаграмма разреза скважины 105 у д. Польное Лапино Тамбовской области .............................................................. 32 П р и л о ж е н и е IV. Заключение по разрезу древнеозерных отложений (на примере разреза скважины 105 у д. Польное Лапино ............................................. 33 П р и л о ж е н и е V. Список низших микроскопических водорослей, используемых в качестве сапробных организмов для оценки эколого-биологического качества поверхностных вод ................................................. 40 П р и л о ж е н и е VI. Система оценки качества вод .......................................... 55 График эколого-биологического качества вод р. Ворона .................................... 57 3
Стр.3
3) возможностью проведения количественной и качественной оценок степени нарушенности природной системы динамичных биологических связей в водоемах и обратимости↔необратимости происходящих в них изменений. Среди гидробионтов биоиндикаторов широко используются водоросли, и в первую очередь низшие микроскопические водоросли, поскольку они присутствуют практически во всех водах и в системе трофических сетей входят в состав первичных продуцентов. В общем составе сообществ низших микроскопических повсеместно доминируют диатомовые и синезеленые водоросли. Биоиндикация по низшим микроскопическим водорослям основана на анализе таксономического состава и структуры их сообществ, на наличии и численности определенных показательных видов индикаторов. Видовой и экологический состав сообществ низших водорослей обусловлен глубиной и морфологией водоема, степенью минерализации и режимом трофности вод, их прозрачностью, показателями рН и температурным режимом. Для каждого водоема характерны изменения физикохимических характеристик водной среды, происходящие как в течение отдельного вегетационного сезона, так и многих лет, веков (и тысячелетий) времени его существования. Это сопровождается закономерными сменами состава сообществ, соответствующими происходящим изменениям. Отдельные представители низших водорослей существуют одиночно или образуют колонии: нитевидные, звездчатые, лентовидные, кустиковидные, бесформенные. В виде одиночных форм или плоских колоний они парят в толще воды, т.е. в пелагиали, во взвешенном состоянии, составляя планктонные сообщества (фитопланктон). Сообщества обрастаний и донные рассматриваются как бентос (микрофитобентос). К группе фитобентоса относятся формы, прикрепленные ко дну, свободно лежащие на дне и (или) передвигающиеся по дну, или в виде налетов, дерновинок, рыхлых или слизистых пленок и сгустков они в качестве обрастаний покрывают стебли высшей водной растительности, предметы, погруженные в воду, или дно водоема, поселяясь в наилке. Для прикрепленных организмов часто употребляется термин «перифитон». Обычно для диатомовых водорослей в составе группировок по местообитанию выделяются виды донные, по их видовому разнообразию и оценкам обилия делаются выводы о степени прозрачности вод; обилие видов обрастателей позволяет судить о распространенности высшей водной растительности и зон мелководий. Содержание планктонных форм, а также общее соотношение групп диатомей по местообитанию свидетельствуют о глубинах водоема, об их изменениях во времени. Диатомовые водоросли имеют кремневые створки и панцири, которые великолепно сохраняются в ископаемом состоянии. При изучении разрезов древнеозерных отложений с помощью специальной технической обработки они извлекаются и используются для проведения диатомового анализа. Это 6
Стр.6
позволяет проводить биоиндикацию вод межледниковых озер по диатомовым водорослям. В результате восстанавливаются палеоэкологические условия озерного осадконакопления. Совместное использование диатомовых и спорово-пыльцевых материалов широко используется как основа палеоклиматических реконструкций. Они позволяют в полной мере выявлять связи между развитием водных экосистем и климато-ландшафтными перестройками, происходящими на водосборах. Глубина водоемов является одним из ведущих абиотических факторов. О.Ф. Якушко создана классификация современных озер средних широт умеренного географического пояса (Якушко, 1971). В соответствии с ней глубокими считаются озера с максимальными глубинами более 25 м, среднеглубокими – 15–25 м, неглубокими – 5–15 м и мелководными – озера с максимальными глубинами до 5 м. Данная классификация применима как для современных, так и для межледниковых озер. Биоиндикация по диатомовым водорослям позволяет оценивать определенные параметры состояния вод как межледниковых, так и современных водоемов (Анциферова, 2005; Давыдова, 1985). Анализ видового состава сообществ и показатели обилия диатомовых водорослей позволяют восстанавливать основные экологические параметры вод. Галобность – отношение диатомей к минерализации вод. Среди олигогалобов (пресноводных) выделяются виды индифференты, предпочитающие минерализацию 0,2–0,3‰; галофилы, виды, живущие в пресной воде, но на которые повышение минерализации до 0,4–0,5‰ оказывает стимулирующее действие; галофобы, для которых оптимальной является минерализация 0,02‰; виды мезогалобы (солоноватоводные), предпочитают минерализацию 0,5‰ и более. Ацидофильность – состояние к активной реакции водной среды (рН): выделяются виды индифференты, развивающиеся при кислой и щелочной реакции воды; виды алкалифилы – рН равно 7, с оптимумом распространения при рН более 7; виды алкалибионты предпочитают рН более 7 и виды ацидофилы – рН менее 7. По показателю географического распространения выделяются виды космополиты, обитающие в пресных водоемах всех географических поясов, бореальные – виды водоемов умеренного географического пояса, холодноводные (североальпийские) – виды, характерные для северных и горных водоемов и/или связанные с выходами родниковых вод. Температура вод и их прозрачность регулируют питание, фотосинтез, рост (деление) диатомей. Для роста диатомей благоприятны температуры в диапазоне 1–30 оС. Для теплолюбивых видов диатомей оптимальными являются температуры от 20 до 28 оС, для холодноводных – от 4–10 до 15 оС. При температурах вод выше 37 оС и ниже 1 оС у диатомей фотосинтез не происходит (за исключением достаточно редких видов диатомей, обитающих в термальных источниках или наблюдаемых на внутренней поверхности ледяного покрова водоема). 7
Стр.7
на заключается в том, что весной по мере прогревания вод до 4–10 оС начинают развиваться диатомовые водоросли. При температурах вод от 23–25 оС и более, т. е. в середине лета (июль – первая половина августа), обычно начинают доминировать синезеленые водоросли. В дальнейшем по мере остывания вод (середина августа) вновь широкое распространение получают диатомеи. Температурный режим водоемов средних широт умеренного географического пояса меняется в течение вегетационного сезона таким образом, что определяет два максимума развития диатомей: весенний (в конце мая – июне) и осенний (в середине августа – сентябре). Все вышеперечисленные факторы, такие как климат, морфометрия и Общая закономерность развития вегетационной сукцессии фитопланктоморфология водоемов и водотоков, прозрачность вод, их температура, гидрохимические показатели и другие, представляют абиотические факторы внешней среды. Биотические факторы определяют взаимовлияния жизнедеятельности одних организмов на другие. В водной среде в данном случае, когда рассматривается развитие фитопланктона, они выступают как регуляторы взаимоотношений между различными группами низших водорослей, а также между низшими водорослями и высшей водной растительностью в пределах отдельного биоценоза (сообщества) и биогеоценоза (единство организмов с окружающей их средой), в качестве которого выступает водная экосистема в целом (Садчиков, Кудряшов, 2004; Сукачев, 1960). Они определяются наличием в водах биогенных веществ. Это разнообразные химические элементы и их соединения: фосфор, азот, кремний, сера, кальций, магний, калий, железо, марганец и др. Содержание данных веществ определяет эколого-биологическое качество вод, а также биологическую продуктивность водоемов в целом, в том числе и низших водорослей. В начале ХХ века была разработана классификация трофности озер, согласно которой они относятся к олиготрофному, мезотрофному и эвтрофному типам, что определяется обеспеченностью биогенными веществами соответственно от низкого до более высокого уровня их содержания. Данная классификация в полной мере подтверждается исследованиями межледниковых озер (Анциферова, 2001). Сложный процесс смены режима трофности озерного водоема определяется переходом экосистемы водоема из одного равновесного состояния в другое. То есть смена олиготрофных условий развития водоема мезотрофными и затем эвтрофными или эвтрофно-дистрофными (дистрофными) происходит вследствие внутреннего развития экосистемы и ее взаимодействия с окружающей природной средой. В соответствии с изменяющимися абиотическими и биотическими условиями в водоеме происходит смена видового состава сообществ низших водорослей. Общепринято считать, что олиготрофные водоемы содержат небольшое количество биогенных веществ, за исключением кальция, количество которо8
Стр.8