Характеристика бентоса. Отбор и орудие проб

Размещено на http://www.allbest.ru/

Волгоградский Государственный Аграрный Университет.

Кафедра водных биоресурсов и аквакультуры.

Реферат на тему:

«Характеристика бентоса. Отбор и орудие проб.»

ВОЛГОГРАД 2015

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Зообентос (от bentos -- глубина) -- это совокупность беспозвоночных животных, которые населяют дно водоемов (или бенталь), водную растительность (или фиталь), а также другие субстраты, в том числе различные гидротехнические сооружения.

Наиболее крупных представителей бентоса, с размером тела более 2 мм, называют макробентосом. Население макробентоса составляют черви (планарии, олигохеты, пиявки, нематоды), моллюски (брюхоногие, двустворчатые), ракообразные (амфиподы, изоподы, декаподы и др.), паукообразные, насекомые (хирономиды, гелеиды, поденки, веснянки, ручейники, стрекозы и др.) и т.п.

Многие из этих организмов обитают также и в толще воды (в пелагиали) - это насекомые, ракообразные (мизиды, палласея и др.), пауки и пр. Жизнедеятельность других донных животных может быть также связана и с поверхностью воды, т.е. с поверхностной пленкой (нейсталью).

В функциональном отношении макрозообентос является важной частью гетеротрофного компонента водных систем. Он участвует в процессах трансформации вещества с использованием энергии, поступающей извне.

Изменения в видовой структуре биоценозов, коррелирующие с уровнем загрязнения вод, с давних пор привлекали внимание гидробиологов. Высокая стенобионтность (требовательность к условиям существования) ряда видов, формирование сложных многокомпонентных систем, приуроченность к определенным субстратам, относительная малоподвижность (по сравнению с быстро распространяющимися загрязняющими веществами) позволяют использовать зообентос для регистрации антропогенного воздействия на водные экосистемы.

Различные методы оценки качества вод, многочисленные публикации, а также опыт многолетних наблюдений в гидробиологической сети государственной системы мониторинга окружающей среды подтверждают несомненную информативную значимость бентоса для характеристики качества воды.

Относительно крупные размеры представителей макрозообентоса также облегчают задачу его обнаружения и распознавания начинающими экологами.

МЕТОДЫ СБОРА БЕНТОСА

Существуют качественные методы сбора донного населения водоемов (бентоса) и количественные сборы. Качественные сборы производятся сачками, ведрами, драгами, тралами без учета количества. Количественные сборы производят дночерпателями и т.п. орудиями, регистрирующими обловленную площадь

Сачки (рисунок 1) состоят из металлического обруча круглой формы диаметром от 20 до 30 см или длиной до 30 см для пирамидального сачка. Сачок насаживается на палку длиной от 1,5 до 3 м. Скребок (рисунок 1) - это тот же сачок, но из более прочного металла, а нижний край обода делается из стальной заостренной с одной стороны полосы.

Методы изучения донной фауны имеют свою специфику. Для изучения биоценозов необходимо определить биотопы водоема, основные места обитания донных животных: песчаный, илистый, илисто-песчаный, каменисто-песчаный и т.д. Характер биотопов определяет структуру биоценозов.

Рисунок 1 Орудия сбора: а) сачок; б) скребок

В чистых водах донные сообщества характеризуются высоким видовым разнообразием, в загрязненных водоемах отсутствуют целые группы животных, наиболее чувствительных к отдельным загрязняющим веществам. Здесь происходит видоизменение биоценоза.

Проба берется из толщи грунта. Не следует зарываться сачком глубоко в грунт - почти все животные обитают у его поверхности, а найти их в полном песка и ила сачке довольно сложно. Достаточно собрать и тщательно промыть слой толщиной 1 - 2 см. Содержимое сачка или скребка промывают в воде, затянув сверху вшитой веревкой. Это необходимо для сохранения в нем животных при промывании. При промывании пробы остатки грунта вымываются, и в сачке останется материал для исследования. Далее животных пинцетом выбирают из сачка, помещая в банку или пробирку с фиксатором: спиртом или формалином.

Дополнительные данные - о температуре грунта, глубине, а также типе донных отложений, дату и время отбора пробы - заносят в полевой журнал.

ТЕХНИКА ОТБОРА ПРОБ

Наиболее удобным и универсальным орудием лова макрозообентоса является скребок, представляющий собой надетую на палку металлическую рамку с режущей кромкой, к которой пришит мешок из капрона или газа (рис. 1):

Рис. 1 Скребок: 1 - режущая кромка, 2 - рамка, 3 - палка, 4 - бязевая (х/б) часть промывочного сита, 5 - часть сита из капронового газа

Применение скребка позволяет отбирать как качественные, так и количественные пробы со всех видов субстратов, включая такие специфические субстраты, как погруженные обросшие борта паромов, стенки гидротехнических сооружений, сваи мостов и т.п. Техника отбора проб с помощью скребка имеет ряд особенностей.

Работу необходимо выполнять стоя в воде. При отборе проб на реке скребок устанавливается ниже по течению относительно субстрата, с которого ведется отбор, чтобы организмы вместе с взмученными частицами грунта или фрагментами субстрата попадали внутрь сита скребка с течением. В реке с сильным течением следует ворошить грунт ногой, продвигаясь в нем боком и располагая скребок ниже по течению.

На каменистых субстратах необходимо сначала гладящим движением руки смыть организмы внутрь скребка с поверхности камня, затем перевернуть его и огладить нижнюю поверхность. При попадании в скребок крупных пучков водорослей или макрофитов, потрясти их в воде, не вынимая из сита, и удалить. Крупную гальку, попавшую в сито, удалить, предварительно осмотрев и сняв с нее организмы с помощью пинцета.

При отборе проб с отдельных экземпляров или разреженных зарослей крупных растений и нитчатых водорослей необходимо потрясти их в сите скребка, полупогрузив его в воду, а затем еще раз просмотреть растения для сбора прикрепленных организмов. При отборе проб с густых зарослей макрофитов, следует погрузить скребок в их гущу и резкими, энергичными движениями «прокосить» заросли.

После каждого отбора скребок следует вынимать из воды и содержимое осторожно выкладывать в кювету или тазик, наполненный чистой водой из реки, выворачивая сито скребка наизнанку. Всех животных, видимых невооруженным глазом следует собирать (пальцами, пинцетом, ложкой, резиновой грушей - в зависимости от размера) и пересаживать в широкогорлую банку для сбора и транспортировки проб на базу. Благодаря активным движениям даже мелкие объекты хорошо видны в белой кювете.

При отборе проб с песчаных, мягких глинистых грунтов и илов скребок погружается в грунт на глубину в несколько сантиметров и скребущим движением режущей кромки срезается его поверхностный слой.

Движение скребка при этом должно быть направлено против течения. Для сбора организмов с таких субстратов применяют метод отмучивания. Для этого набранный в скребок грунт вначале промывают прямо в скребке, несколько раз опуская и погружая его в воду, а затем переносят в ведро или таз с водой. После этого вращательным движением с помощью руки несколько раз взмучивают грунт. Легкие фракции с организмами после каждого взмучивания сливают в предварительно ополоснутый скребок, а уже оттуда -- в кювету или таз с чистой водой. Учитывая слабую заселенность песчаных грунтов, операцию следует повторить несколько раз. Во избежание травмирования и перетирания организмов грубыми частицами песка отмучивание следует проводить осторожно, плавными движениями.

Для целей данного учебного задания всех животных, пойманных на разных участках реки, можно объединить в одну банку.

Схема соответствующая расположению водных экосистем

Прежде чем начать сбор планктона и бентоса необходимо учитывать:

1. Температура воздуха температура воды

2. Состояние погоды(кол-во облаков, погодные условия)

3. Проточность воды

ОТБОР И ОБРАБОТКА ПРОБ БЕНТОСА

водоем бентос водный биоценоз

Работу на водоеме необходимо начать с его подробного описания. В такое описание входят:

· размеры водоема (ширина реки, длина и ширина озера или пруда),

· его глубина (по крайней мере - глубины на исследуемом участке водоема),

· скорость течения,

· типы донных грунтов (каменистый, песчаный, илистый, глинистый, гниющие растительные остатки),

· прозрачность воды,

· температура воды у поверхности и в придонном слое,

· характеристика береговой линии (крутизна и материал склонов, характер прибрежной растительности),

· степень антропогенного воздействия на прибрежную зону (наличие пляжей, строений, промышленных предприятий, дорог, свалок, стоков),

· наличие и характеристики притоков,

· степень развития водной растительности и ее видовой состав.

Методы определения этих показателей подробно рассмотрены в специальной литературе (см. список в конце статьи) и их изложение не является целью данной работы.

Пробы бентосных организмов при помощи дночерпателя или банки отбираются через каждые 10 метров береговой линии. При работе на реке нужно стараться (если это возможно) отбирать пробы у обоих берегов и на середине. Отбор проб в глубоких местах водоема сложен: для этого нужно иметь лодку и тросовый дночерпатель. Но для прибрежной зоны обычно характерна более разнообразная фауна бентоса, поэтому для оценки состояния водоема достаточно отобрать пробы на небольших глубинах.

Приемы работы с дночерпателем зависят от его конкретной модели. Но детским коллективам чаще приходится отбирать пробы при помощи банки. Ее вбивают днищем вверх в мягкий донный грунт на глубину 10-15 см (рис.а) (на каменистом грунте пробу с помощью банки взять не удастся), после чего аккуратно переворачивают и вытаскивают на берег (рис. б). Если объем взятого грунта невелик, его целиком помещают на сито (рис. в). Если грунта много, его помещают в ведро и промывают небольшими порциями. Сито наполовину погружают в воду и встряхивают энергичными, но аккуратными движениями (лучше чередовать движения вверх-вниз и из стороны в сторону) до тех пор, пока вода в сите станет относительно прозрачной. Оставшихся в сите животных вместе с крупными частицами грунта и детритом вытряхивают в светлую фотографическую кювету с 2-3 сантиметровым слоем воды (рис. г).

Для получения достоверных данных об обитателях некрупного водоема необходимо взять не менее 5 подобных проб. При исследовании реки или крупного озера (особенно если скорость течения, количество водной растительности, характер грунта и другие характеристики водоема сильно различаются в разных его частях) количество проб надо увеличить до 7-8.

При отборе проб при помощи сачка, им производятся движения, похожие на движения косы при кошении травы, причем вести сачок нужно против течения. По возможности следует проводить им ближе ко дну, по зарослям водной растительности, у камней. После каждого взмаха сачок вынимается, и пойманные организмы вытряхиваются в кювету. Если в сачок попало значительное количество грунта, его необходимо промыть на сите или в самом сачке. На исследуемом водоеме необходимо взять пробы в 8-10 точках, расположенных через каждые 10 метров береговой линии. В каждой точке нужно произвести не менее 10 «взмахов» сачком.

Сборы водных организмов, сделанные при помощи сачка, можно дополнить экземплярами животных, собранных на камнях и корягах, поднятых со дна водоема. Подъем и осмотр камней - самый действенный способ сбора проб на каменистых грунтах, поскольку дночерпатели и банка на таком типе грунта неэффективны. При этом лучше прямо под водой положить камни в сетку сачка, иначе в процессе подъема камня многие животные могут быть утеряны.

Камни из сачка и мелкие коряги перекладывают в кювету и внимательно осматривают со всех сторон.

При работе заросших участках водоемов скопления водных растений необходимо облавливать сачком или же извлекать растения целиком, помещать их в кювету и аккуратно собирать с них всех обнаруженных животных.

После того, как организмы пойманы, нужно провести их определение. Этим можно заняться и в лаборатории, но лучше научиться определять животных хотя бы с точностью до класса в полевых условиях. Нужно внимательно рассмотреть весь находящийся в кювете или тазике улов. Многие водные беспозвоночные довольно мелки, подолгу сидят без движения, и заметить их трудно. Замеченных животных пинцетом вынимают из кюветы и сажают в небольшие емкости с водой (чашки Петри, баночки из-под лекарств), причем разные животные (пиявки, двустворчатые моллюски, личинки насекомых) сажаются в разные баночки. Так их легче сосчитать и труднее потерять что-либо из улова. Особенно важно отсадить отдельно крупных животных (моллюсков) и хищников - они могут раздавить или съесть своих соседей. Для ловли мелких животных можно использовать пипетку, а быстро плавающих удобно отлавливать из кюветы при помощи чайной ложки.

При работе с некоторыми методами биологического контроля определение животных достаточно проводить до крупных систематических групп. Это можно сделать непосредственно на водоеме, что позволяет после окончания работы выпустить пойманных животных. При более точном определении организмов работу приходится завершать в лаборатории (что гораздо удобнее для исследователя и приводит к меньшему числу ошибок, но заканчивается гибелью пойманных организмов). Если определение проводится на следующий день, животных можно сохранить в литровой банке с водой (не закрывая ее плотной крышкой). Для более длительного хранения необходимо зафиксировать гидробионтов, поместив их в баночки с плотными крышами (например, флаконы от лекарств), и залив 70% спиртом или 4-10% раствором формалина. На каждую баночку нужно обязательно поместить этикетку с указанием номера пробы, места и времени сбора. Классический способ написание этикетки - черной тушью на пергаментной бумаге - довольно трудоемок. Если ваши сборы невелики и вы не собираетесь их долго хранить, достаточно аккуратно надписать этикетку карандашом (чернила размываются спиртом!) на простой бумаге и приклеить ее к баночке прозрачной лентой. Можно писать прямо на баночке маркером по стеклу, но опыт показывает, что такие надписи часто стираются. В полевом дневнике записывается: где, когда и какие животные пойманы, в какой банке они зафиксированы. Записывают также глубину, с которой взята проба, характер донного грунта и количество водной растительности, температуру воды, скорость течения.

ОТБОР И ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОБ БЕНТОСА

Услуга включает выезд специалиста на водоем, отбор проб и их консервация в соответствии с ГОСТом Р 51592-2000 «Вода. Общие требования к отбору проб», обработка полученных материалов согласно «Методических рекомендаций по сбору и обработке материалов при гидробиологических исследованиях на пресноводных водоемах». Формирование отчета по результатам лабораторных исследований.

На руки заказчику передается отчет на бумажном носителе в сброшюрованном виде и в электронном виде в формате pdf.

СТОИМОСТЬ: 5000 рублей за одну пробу.

СРОКИ РАБОТ: в течении 2х недель.

Население дна водоема называется бентосом. Эта группа организмов также может быть подразделена на зообентос и фитобентос. К основным представителям зообентоса прудов относятся малощетинковые черви (олигохеты), личинки насекомых и моллюски (рис. 7). Особое значение имеют малощетинковые черви и личинки насекомых (в первую очередь личинки комаров-дергунов, которых называют хирономидами, или тендипедидами). К личинкам комаров-хирономид относится, в частности, широкоизвестный мотыль.

Для определения бентоса обычно берут две пробы с площади 1000 кв. м. Для правильной оценки результатов гидробиологического исследования необходимо знать характер водного режима пруда (состав, прозрачность, цвет, скорость течения, уровень воды, наличие притока, стока и др.), так как эти особенности могут непосредственно влиять на развитие водных организмов. Пробу берут с лодки, плота или с берега, мостика. С берега обычно пробу берут скребком или драгой на длинной веревке, с лодки или плота -- дночерпателем (штанговым, ковшовым или трубчатым).

Гидробиологический скребок представляет собой сетный мешок из крепкой мешковины или парусины, пришитый к металлической треугольной или полукруглой раме. Одна сторона представляет собой заостренную пластинку. Скребок прикрепляют к палке длиной 1,5 м.

Драга -- это трех- или четырехугольная металлическая рама, к которой с одной стороны пришит мешок из редкой крепкой ткани, а с другой -- три цепочки, соединяющиеся вместе в кольце. К кольцу привязана длинная веревка (трос), с помощью которой ее тянут по дну пруда.

Штанговый дночерпатель используют в мелководных зонах. Он представляет собой металлическую цилиндрическую трубку с заостренными краями, прикрепленную к штанге. При нажиме на штангу дночерпатель врезается в грунт дна водоема и отбирает пробу. Дночерпатель Экмана -- Бреджа представляет собой металлическую коробку, в нижней части которой имеются два ковша, захлопывающиеся при помощи пружины, действующей под влиянием посылаемого по тросу металлического груза -- «почтальона» (рис. 9). Он пригоден для отбора проб в глубоководных местах на мягких грунтах. Дночерпатель Петерсена применяют на песчаных, твердых и других грунтах. Он состоит из двух тяжелых железных ковшей, которые открываются и закрываются при отборе пробы бентоса с помощью специального спускного крюка. Работать с дночерпателем Петерсена следует только вдвоем на хорошо устойчивой лодке.

При этом закидывать (опускать) его в воду рекомендуется только с кормовой части лодки.

После сбора проб бентоса донный грунт вываливают в таз, промывают и разбирают. Для промывки можно использовать обычный мелкий сачок. Мешок сачка делают из шелкового газа с ячейками 0,5-0,6 мм. Промытый материал перекладывают в мелкую эмалированную тарелку, из которой организмы бентоса вылавливают пинцетом, загнутым шпателем, а наиболее мелкие из них -- пипеткой. Рассортированные организмы помещают в стеклянные банки, фиксируют 4%-ным формалином и закрывают пробкой. Затем подготовленный материал разбирают под бинокуляром с малым увеличением и систематизируют по группам, пользуясь специальными справочниками и определителями. Материал распределяют по группам: малощетинковые черви, круглые черви, личинки хирономид, стрекоз, ручейников, моллюски и др. Количество организмов каждой группы подсчитывают и взвешивают после легкого их подсушивания на фильтровальной бумаге. После этого пересчитывают на 1 кв. м и на всю водную площадь пруда.

Для ориентировочного определения биомассы бентоса дают лишь общую суммарную оценку по группам организмов: «масса», «много», «мало» или «единичные экземпляры». Все данные гидробиологических наблюдений, а также характеристику взятых проб заносят в специальный журнал.

Для фиксации гидробиологических проб готовят специальные растворы -- фиксаторы. Самый распространенный из них -- формалин. Формалиновый раствор готовят из обычного 40%-ного формалина. Для получения 2%-ного раствора формалина берут 1 часть 40%-ного формалина и 20 частей воды, а для 4%-ного -- на одну часть 40%-ного формалина добавляют 10 частей воды. Другим фиксирующим средством является спирт различной концентрации. Например, 70°-градусный спирт пригоден только для фиксации зоопланктона. Для некоторых организмов бентоса (например, для моллюсков, ракообразных) требуется 85-90-градусный спирт, так как формалин может полностью разрушить известковые створки и панцири.

Говоря о бентосе и его значении для питания рыб, следует указать, что среди составляющих его животных очень большая часть их, прежде всего губки, балянусы, крупные моллюски, звезды, мшанки, горгоны и др., не может рассматриваться как кормовой бентос, а является конечным звеном пищевой цепи, консументами, потребляющими немалое количество органического вещества, которое при другом использовании могло бы существенно повысить полезную продуктивность океана. В настоящее время нет достаточно точных данных о доле некормового бентоса в общей биомассе его в Мировом океане и нижеприведенные цифры носят весьма приближенный характер.

ЛИТЕРАТУРА

1. «Ихтиология» Кашлев И.П.