Видовое разнообразие низших растений биоценозов криниц Могилевского района

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовая работа

Видовое разнообразие низших растений биоценозов криниц Могилевского района

ВВЕДЕНИЕ

С древних времен население Беларуси использовало родники как источники питьевой воды. Ранее повсеместно в Беларуси источники были весьма многочисленны. Часто возле родников селились люди. С целью удобства забора воды выходы подземных вод, находившиеся в населенных пунктах или около них обустраивались, при этом использовался только природный материал. По этой причине многие родники, имеющие достаточно большие дебиты, находящиеся в населенных пунктах и около них утратили свой естественный облик, но продолжали снабжать многие поколения людей чистой питьевой водой.

Родники являлись важным компонентом архитектурных ансамблей дворцово-парковых комплексов и дворянских усадьб. Вода источников отличалась чистотой и высокими вкусовыми качествами, а зачастую целебными свойствами. И сегодня в некоторых населенных пунктах родники имеют значительную долю в снабжении питьевой водой местного населения. С родниками связаны многие легенды и обычаи местного населения. Воду некоторых родников местное население считает святой, целебной, используемой при лечении различных заболеваний. На некоторых родниках сооружены каплицы или часовни, которые представляют собой историческую и культурную ценность. Таким образом, родники представляют собой важный компонент природы. В Беларуси объявлено пять родников гидрологическими памятниками природы республиканского значения (Святые Криницы, Юцковский родник, Полыковичские родники, Голубая криница, Ивьевский родник). Более 30 родников являются памятниками природы местного значения.

Родниковые воды дают жизнь рекам, которые начинаются на возвышенностях. Родники представляют собой важный компонент природы.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

родник водоросли фитопланктон растительность

Актуальность исследования состоит в важности родников для населения, это источник чистой воды, в ней отсутствуют вредные примеси, поэтому многие из нас предпочитают ее водопроводной воде. Мы должны заботиться о родниках: исследовать растительность родников и тем самым наблюдать за изменениями происходящими в растительном мире.

Цель работы: описать разнообразие низших растений биоценозов криниц Могилевского района на примере Любужского лесопарка.

Задачи исследования:

1. Ознакомиться с типами родников, встречающимися на территории Могилевского района;

2. Выявить представителей подцарства Низшие растения, которые встречаются в водоемах и околоводных биоценозах Могилевской области;

3. Определить основные систематические группы низших растений биоценозов криниц.

2. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

2.1 Обшая характеристика родников

Родники, как выходы грунтовых и подземных вод на поверхность, являются уникальными естественными водоёмами. Они имеют большое значение в питании и других поверхностных водоёмов, поддержании водного баланса и сохранении стабильности окружающих их биоценозов.

Некоторые родники представляют собой уникальные природные объекты, имеющие значительную научную ценность как памятники природы. Они являются центральным компонентом окружающих их ландшафтов, повышают их эстетические свойства. Родники населены уникальной фауной - одним из важнейших компонентов общего биологического разнообразия водоёмов Беларуси.

Родники имеют и практический интерес. Холодные родники (криницы) издавна служат местными источниками питьевой воды, которая во многих случаях обладает высокими вкусовыми и лечебными свойствами. Их питание осуществляется за счёт более глубоких водоносных слоёв (свыше 10-20 метров), куда загрязняющие вещества с поверхности практически не проникают. По гидрохимическим особенностям воды родников можно судить о состоянии подземных вод в данном регионе.

Родники являются стратегическими объектами природы. При возникновении чрезвычайной ситуации они могут выступать как единственные источники питьевой воды для населения. Родники (кринички) в основном привязаны к возвышенным участкам с высокой глубиной расчленения и в большинстве своём расположены по долинам рек. Образование родника, как формы разгрузки подземных вод, определяется главным образом тремя причинами: эрозионной расчлененностью рельефа, геолого-структурными особенностями местности и фильтрационной неоднородностью водовмещающих пород.

Собственно родниками называются, как правило, концентрированные одиночные выходы подземных вод, однако такая разгрузка может осуществляться в виде высачивания (малодебитные рассредоточенные выходы, пример по склонам бортов речных долин и обрывистых берегов рек), линейных или пластовых выходов, имеющих определенную протяженность, и групповых выходов (несколько близко расположенных источников). Выходы подземных вод на земную поверхность всегда находятся гипсометрически ниже области питания водоносного горизонта.Характер выхода подземных вод на дневную поверхность весьма неодинаков, поэтому существуют попытки классифицировать виды родников. Чаще всего родники делят на две большие группы:

· родники (источники) нисходящие;

· родники (источники) восходящие.

По времени действия на:

· постоянные, сезонные, временные.

Нисходящие родники в свою очередь могут быть разделены на довольно большое количество групп. Среди них на первое место следует упомянуть родники, выходящие на склонах речных долин и в оврагах. Такие родники можно назвать эрозионными, потому что они обязаны своим происхождением размывающей деятельности поверхностных потоков.

Если склоны долины или оврага покрыты наносами, то последние могут замаскировать выход подземной воды; она будет прокладывать себе путь по склону под наносами. Если толщина наносов не особенно велика, подземная вода промачивает их, и тогда место замаскированного выхода подземной воды отмечается на склоне более яркой зеленой растительностью, выпотами воды, заболоченностью. Если водоносная толща лежит на более или менее правильно залегающем водоупорном ложе, то и источники будут выступать по более или менее правильной линии вдоль всего склона. От насыщенности водой водоносной толщи зависит обилие воды в источниках, или родниках. Если водоупорное ложе в месте размыва его оврагом или рекой образует синклинальный прогиб, то родники будут выступать на обоих склонах оврага или долины. Если овраг или долина прорезывают крыло складки, то тогда родники будут приурочены к тому склону долины, который срезает поднимающуюся от оврага часть крыла. Если прорезается замок антиклинальной складки, то, естественно, оба склона оврага будут сухими.Как на особый пример нисходящих родников в известняковых толщах, подверженных процессам карстообразования, можно указать так называемые сифонные родники. Они наблюдаются в тех случаях, когда выход из какой-нибудь пещеры представляет поднимающийся кверху трубообразный ход, своим верхним концом направляющийся вниз. Вода в пещере накапливается до тех пор, пока ее уровень не достигнет высоты верхнего перегиба выходящего хода. Достигнув его, вода изливается до тех пор, пока уровень ее не опустится до уровня нижнего конца сифона.

Истечение воды из пещеры прекращается до нового ее заполнения. В речных долинах родники часто выступают там, где наносы реки резко суживаются непроницаемыми для воды выступами коренных берегов, или там, где по водотоку долин выступы водоупорных пород образуют в аллювии реки подземные плотины.

Качество родниковых вод может быть очень разнообразно. Родники, представляющие собой выходы подземных вод, продвигавшихся на сравнительно небольшом расстоянии в трудно растворимых породах - кварцевых песках, в коре выветривания массивно кристаллических пород, чаще всего дают ультрапресные воды с ничтожно малым плотным остатком, состоящим почти наполовину из кремнезема. Если на пути вод встречались органические отложения (торфяники и проч.), то в них наблюдаются органические вещества. Родники, вытекающие из кислых изверженных пород (граниты и т. п.), отличаются наличием углекислого натрия, а родники, берущие начало в средних изверженных породах,- углекислого кальция и магния; из горных пород, богатых железом, вытекают родники, в которых присутствие железистых соединений чувствуется даже на вкус. Родники, берущие начало в известняках, обладают высокой жесткостью. Наличие в породах пирита, марказита или кристаллов серы обусловливает в родниковых водах присутствие сероводорода. Естественно, что наличие в горных породах легкорастворимых солей ведет к появлению соленых и рассольных родников.

Восходящие родники представляют естественные выходы напорной воды, которая может подниматься либо под влиянием гидростатического давления, либо под влиянием газов и паров. Под действием гидростатического давления поднимаются воды тогда, когда водоупорная кровля водоносного горизонта прорезана какой-либо трещиной, например плоскостью сброса.Газы, которые могут вызывать напор и выход воды на поверхность, чаще всего бывают представлены углекислотой или метаном. Углекислые источники представляют явление довольно обычное. Углекислота, находясь в воде, повышает значительно растворимость углекислых солей. Такие воды, выходя на поверхность земли и теряя здесь углекислоту, обычно, обильно выделяют известковые туфы. Воды, поднимающиеся под газовым давлением, благодаря выделяющимся пузырькам газа имеют вид кипящих водоемов.

По признакам выхода подземных вод на дневную поверхность родники подразделяются на три основных типа - реокрены, лимнокрены и гелокрены.

Реокрен изливает свои воды на склонах или у основания холмов, на склонах речных долин или иных эрозионных врезах. Образует сравнительно узкий и быстрый родниковый ручей течет по склону и обычно впадает в другой более крупный водоем.

Лимнокрен при выходе образует небольшой проточный водоем, так называемый «ванну», из которой вытекает ручей. На дне лимнокреновой ванны часто наблюдаются грифоны, по которым поступают подземные воды на дневную поверхность. Грифон - водоподводящий канал (стержень), который заканчивается у поверхности чашеобразной впадиной.

Гелокрен характеризуется множественными небольшими выходами подземных вод на относительно ровную поверхность, в результате чего образуется топкое, заболоченное место. Совокупность нескольких близко расположенных гелокренов составляет «кренополе». Обычно из гелокрена или кренополя берут начало один или несколько родниковых ручьев, скорость течения которых обычно сравнительно невелика. Гелокрены в зимний период, как правило, не промерзают до дна. В чистом виде указанные типы родников встречаются сравнительно редко. Чаще имеют место смешанные или промежуточные формы, сочетающие признаки разных типов.По территории республики родники распределены далеко не равномерно. Наибольшее число источников приурочено к холмисто-моренным и эрозионным ландшафтам с высокой глубиной расчленения рельефа северной и центральной части Беларуси. В равнинных и низменных ландшафтах Предполесья и Полесья родников сравнительно немного, располагаются они преимущественно по долинам рек.

По температурному режиму в Беларуси распространены родники с относительно низкой температурой (холодные), изменяющейся в течение года в сравнительно узких пределах. Температура воды в роднике и пределы ее годовых колебаний определяются в первую очередь глубиной залегания водоносного слоя и дебитом. Чем глубже расположен водоносный слой, тем ниже температура подземных вод и, соответственно, ниже температура воды в роднике. Чем выше дебит, тем меньше пределы ее годовых колебаний. Как правило, температура воды в большинстве родников колеблется зимой от 0 0С до 3,5 0С, а летом - от 6 до 12 0С. В результате этого, родники с достаточно высокими дебитами не замерзают даже в холодные зимы.

2.2 Систематическая характеристика низших растений

Водоросли относятся к низшим растениям - наиболее древняя и сравнительно просто устроенная группа растений, основное местообитание которых -- водная среда.

Это типично автотрофные растения: благодаря наличию хлорофилла они способны усваивать на свету углекислый газ и синтезировать органические вещества из неорганических. Их вегетативное тело (таллом, или слоевище) не расчленено на стебель, листья и корни, как у высших растений. Лишь у некоторых морских водорослей есть органы, внешне напоминающие стебель и листья, однако по своей внутренней организации эти низшие растения не имеют ничего общего с высшими сосудистыми растениями, так как лишены сложного анатомического строения присущего последним.

Водоросли составляют основную массу растительных организмов в водоемах, встречаясь вместе с другими водяными растениями -- высшими (цветковые водяные растения, мхи, папоротникообразные) и низшими (водные лишайники, грибы и бактерии). Кроме того, значительное количество микроскопических водорослей, в массе образующих разнообразные по окраске пленки, войлочные или ватообразные наросты, приспособились к жизни на поверхности почвы или в ее толще, на деревьях, камнях и других субстратах. Но и в этих необычных для них условиях жизнь водорослей, особенно процесс их размножения, требует, пусть даже непродолжительного, присутствия воды.

Приуроченность к водной среде выработала у водорослей особые черты физиологии. Так, поглощение необходимых питательных веществ осуществляется всей поверхностью их тела. Основные факторы внешней среды, от которых зависит существование водорослей,- свет, углекислота, химический состав воды, ее температура. Источником углекислого газа для водорослей, живущих в воде, является сама вода, где углекислота находится в свободном, растворенном состоянии или в связанном, в виде солей. Водоросли, обитающие вне воды, как и все наземные растения, используют углекислоту воздуха.

Выделяют следующие отделы (типы) водорослей:

1. Синезеленые водоросли - Cyanophyta

2. Зеленые водоросли -- Chlorophycophyta

3. Золотистые водоросли -- Chrysophycophyta

4. Желто-зеленые водоросли -- Xanthophycophyta

5. Диатомовые водоросли -- Bacillariophycophyta (Diatomeae)

6. Пиррофитовые водоросли -- Pyrrhophycophyta

7. Эвгленовые водоросли -- Euglenophycophyta

2.2.1 Синезеленые водоросли

Представляют собой древнейшую уникальную группу растительных организмов.Отдел включает одноклеточные и многоклеточные ,от микроскопических до видимых простым глазом, организмы различной морфологической структуры.Синезеленые водоросли распространены в пресных и соленых водах, на поверхности почвы,скалах.

Род микроцистис-это микроскопические,бесформенные комочки слизи,в которых погружены беспорядочно расположенные мелкие шаровидные клетки.Известно около 25 видов,располпженных в пресных и морских водоемах,а также в почве.В Беларуси выявлено 15 видов.Наиболее распространены М. синевато-зеленый, М. порошковидный.

Род осциллатория включает виды ,часто образующие сине-зеленые пленки,покрывающие влажную землю после дождя, подводные предметы и растения.Осциллатория представляет собой длинные нити сине-зеленого цвета.В роде более 100 видов.В Беларуси выявлено 35 видов. Наиболее распространены: О.озерная,О.планктонная,О.тонкая. На камнях, поверхности стоячих вод повсеместно встречается О.стройная.

Род анабена-одиночная или собранная в неправильные скопления трихомами. Трихомы симметричны, состоят из округлых или бочонокообразных вегетативных клеток. Известно около 100 видов ,из них 25 в Беларуси. Наиболее распространены, А.Шереметьевой, А.изменчивая.

Род носток характеризуется сложными слизистыми или студенистыми колониями разных размеров и формы часто сферической. В слизи находятся сложно переплетенные нити,похожие на нити анабены.Виды ностока (50,в том числе 7 в Беларуси) широко распространены в водоемах и на почве.Некоторые виды съедобны.Представитель рода Н.Сливовый.

Род глеотрихия включает виды, у которых нити соединяются общей слизью в шаровидные или полушаровидные колонии.Бичевидные нити внутри слизи располагаются радиально, имеют расширенные, несущие гетероцистыи акинеты концы, обращенные внутрь колонии.Известно 15 видов, в том числе 3 в Беларуси. Широко распространены Г.плавающая, Г.гороховидная.

2.2.2 Зеленые водоросли

Зеленые водоросли - самый обширный из всех отделов этих растений, к нему относят около 15 тыс. видов. Представители зеленых водорослей отличаются прежде всего действительно чисто зеленым цветом своих талломов, что вызвано преобладанием в хлоропластах хлорофилла (а и b) над другими пигментами (каротиноидами). Большинство зеленых водорослей обитает в водоемах с пресной водой, хотя встречаются и морские виды.

Чаще всего отдел зеленых водорослей делят на три класса. Представители класса Равножгутиковые характеризуются бесполым размножением зооспорами со жгутиками одинаковой длины и строения.

Род хламидомонада (Chlamydomonas) включает свыше 500 видов одноклеточных водорослей, из них 12 в Беларуси,большинство из которых обитают в пресных, мелких, хорошо прогреваемых и загрязненных водоемах: прудах, лужах, канавах и т.п.

Клетка хламидомонады имеет округлую или элипсовидную форму и одета оболочкой, у старых особей несколько отстающей от задней части протопласта. В клетке имеется одно гаплоидное ядро, чашевидный хроматофор, в который погружены глазок и сократительные вакуоли, находящиеся в передней части клетки. На переднем конце расположены также два жгутика, играющие роль органов движения.Широко распространены Х.Акимовой, Х.плотная,Х.неподвижная и др.

Представители рода вольвокс (Volvox) - колониальные организмы. Это наиболее высокоорганизованные представители класса. Их колонии имеют вид слизистых, диаметром до 2 мм, шариков, в периферическом слое которых расположено до 50 тыс. клеток со жгутиками (подобных хламидомонаде), сросшихся своими боковыми ослизненными стенками друг с другом и соединенных плазмодесмами. Известно 17 видов, из них 4 встречаются в Беларуси. В.шаровидный и В.золотистый.

Хлорелла (Chlorella) - одноклеточные водоросли размером около 15 мкм - широко распространенный и хорошо известный род. Хлорелла очень неприхотлива и встречается почти повсеместно - в пресных водах, на сырой земле, на коре деревьев и т.п. Широко распространены Х.обыкновенная, Х.почвенная, Х.эллипсоидная.

Водоросли рода улотрикс (Ulothrix) обитают преимущественно в пресных водоемах, но могут поселяться и на влажных поверхностях.Часто образует ватообразные обрастания на камнях.Известно около 30 видов улотрикса, из них 5 встречаются в Беларуси. Чаще других распространен У.опоясанный,У.утонченный,У.изменчивый.

Представители другого класса зеленых водорослей - конъюгат - характеризуется отсутствием в жизненном цикле жгутиковых стадий. Бесполое размножение у них отсутствует, а половой процесс представлен своеобразной формой - конъюгацией.

К конъюгатам, в частности, относятся представители рода спирогира (Spirogyra) - нитчатые неветвящиеся водоросли ярко-зеленого цвета, около 300 видов которых широко распространены в пресных водоемах всего земного шара.

Талломы спирогиры имеют размер от нескольких миллиметров до десяти сантиметров и состоят из одного ряда одинаковых цилиндрических клеток, каждая из которых способна к росту и делению. У спирогиры, живущей в проточной воде, развиваются ризоиды - лишенные хлоропластов выросты клетки разнообразной формы и степени разветвленности, с утолщенной оболочкой. Известно около 340 видов, в том числе в Беларуси 9.Широко распространены С.сжатая, С речная, С толстая, С простая.

Водоросли рода клостериум (Closterium) - одноклеточные организмы. Известно около ста видов этого рода, обитающих в прудах, сфагновых болотах, небольших спокойных озерах. Серповидно изогнутая, с заостренными концами клетка клостериума состоит из двух симметричных половинок - полуклеток.Известно 300 видов, 33 в Беларуси. Широко распространены К.ланцетовидный, К.четконосный, К.серповидный, К. малый.

Представители третьего класса зеленых водорослей - Харовых, - сильно отличаются от остальных тем, что их нитчатые многоклеточные талломы обладают сложной морфологической организацией. На основных побегах, нарастающих верхушкой («стеблях»), на некотором расстоянии друг от друга располагаются мутовки одинаковых коротких боковых членистых побегов («листьев»), имеющих ограниченный рост. Места расположения мутовок называют узлами, а участки таллома между ними - междоузлиями.

По внешнему виду многие из харовых водорослей весьма напоминают хвощи, хотя сходство это, конечно, чисто внешнее. Каждое междоузлие на их талломе представляет собой одну многоядерную, гигантскую (длиной до нескольких сантиметров), часто покрытую корой, клетку, неспособную к делению. А узлы состоят из собранных в диск нескольких мелких одноядерных клеток, в процессе своего деления образующих боковые ветви «стебля» и мутовки «листьев». Побеги харовых прикрепляются к дну с помощью многочисленных тонких ризоидов. Эти водоросли достигают весьма крупных размеров - от 20-30 см до 1-2 м. Известно около 300 видов харовых водорослей. Распространены они в пресных водоемах, особенно с жесткой известковой водой, где нередко образуют на дне сплошные заросли. Некоторые виды встречаются и в морских заливах.

Род нителла объединяет виды, у которых стебли и листья без коры, отсуствуют прилистники.Листья правильно одно- и многократно вильчатые, реже простые .Известно более 160 видов. В Беларуси отмечено несколько видов: Н.гибкая, Н.тусклая, Н.стройная и др.

Род хара включает виды, стебли и листья которых полностью или частично покрыты корой. Листья членистые, линейные, имеют двойной венчик прилистников, иногда однорядный. Известно около 120 видов, в Беларуси 11 видов.К широко распространенным видам относятся Х.ломкая, Х.обыкновенная, Х.грубая, Х.нитчатая.

2.2.3 Золотистые водоросли

Золотистые водоросли представлены в основном одноклеточными организмами, хотя среди них имеются и колониальные, и многоклеточные формы.

Представители этого отдела широко распространены в пресных водоемах всех климатических зон земного шара, но чаще встречаются в умеренных широтах. Есть среди золотистых виды, которые обитают в морях и соленых озерах, а очень немногие - в загрязненных водах. Внутреннее строение клеток всех золотистых водорослей однотипно. В протопласте имеется одно ядро, одна или две пульсирующие вакуоли и один или два корытовидных хлоропласта, располагающихся вдоль стенок клеток. У некоторых видов на хлоропластах можно увидеть красный глазок. Широко распространены Динобриум общественный, Д.спиральный, Д.расходящийся. А также Синура сфагновая,С.ягодковая.

2.2.4 Желто-зеленые водоросли

Желто-зеленые водоросли широко распространены по всему земному шару, особенно в чистых пресных водоемах. Но встречаются они и в солоноватых, кислых и щелочных водах, а также обычны в почве. Большинство желто-зеленых водорослей - планктонные организмы. Часто их можно найти в скоплениях нитчатых водорослей и среди зарослей высших водных растений у берегов рек, прудов, озер.

Ботридиопсис эрийский (Botrydiopsis eriensis) - представитель желто-зеленых водорослей, одноклеточный организм, широко распространенный по всему земному шару. Обитает в почве, на дне прибрежной зоны водоемов, среди зарослей, в биологической пленке биофильтров очистных станций. Встречается обычно в небольших количествах, но иногда, при массовом развитии, придает воде или поверхности субстрата нежную желто-зеленую окраску.

Трибонема зеленая (Tribonema viride) - нитчатая желто-зеленая водоросль, широко распространенная в различных водоемах. Нити ее, собранные в ватообразные дерновинки, образуют в прибрежной полосе желто-зеленые скопления, на ощупь мягкие, но не ослизненные. Известно 22 вида трибонем, из них 4 в Беларуси. Встречаются Т обыкновенная, Т.зеленая, Т.меньшая, Т.зеленая.

Ботридиум (Botrydium). Летом на влажной почве берегов водоемов, по колеям лесных дорог, по краям засыхающих луж можно увидеть множество темно-зеленых блестящих пузырьков 1-2 мм в диаметре, напоминающих рассыпанный бисер. Каждый такой пузырек - клетка желто-зеленой водоросли ботридиума. Книзу клетка постепенно сужается и переходит в ветвящиеся бесцветные ризоиды, погруженные в почву. Известно около 10 видов, в том числе 2 вида в Беларуси. Типичными представителями рода являются Б.зернистый, Б.толстокожий.

2.2.5 Диатомовые водоросли

Отдел диатомовых включает более 10000 видов водорослей, представленных исключительно одноклеточными или колониальными формами. Диатомеи распространены по всему земному шару и широко представлены в планктоне и бентосе морей и океанов, а также различных пресных водоемов.Чаще других встречаются Мелозира зернистая, М.изменчивая, пиннулярия большая,Пиннулярия зеленая.

2.2.6 Пиррофитовые водоросли

Одноклеточные организмы, покрытые панцирем из плотных щитков. Передвигаются с помощью пары жгутиков. В основном обитают в солёных водах, некоторые - в пресных водоёмах. Нередко вызывают "цветение" воды. Размножаются в основном делением и спорами. Всего известно около 1000 видов.Известно более 50 видов, около 10 из них в Беларуси.Наиболее часто встречаются Криптомонос изогнутый, К.яйцевидный,Перидиний болотный,П.опоясанный.

2.2.7 Эвгленовые водоросли

Эвгленовые водоросли -- обычные обитатели небольших пресных стоячих водоемов. В летние месяцы можно наблюдать, как в небольшом пруду или луже внезапно зеленеет вода. Причиной этого позеленения («цветения») может быть массовое развитие эвгленовых водорослей. Под микроскопом в капле воды, взятой из такой лужи, видны многочисленные зеленые веретеновидные клетки. Легко изгибаясь, меняя форму тела, они быстро движутся во всех направлениях.

Обычно это эвглены (Euglena) -- центральный род, по имени которого назван весь отдел. Известно 155 видов, в Беларуси 21 вид. Это Э.зеленая, Э.игольчатая,Э.хвостатая.

3. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объектом исследования являются родники Могилевского района.

Предметом исследования являются представители подцарства Низшие растения.

Для определения Низших растений используются полевые и лабораторные методы.

Методы сбора и изучения водорослей.

По мере развития человеческого общества увеличивается антропогенная нагрузка на различные природные системы, и, в первую очередь, на водные. Изменение природного лика планеты влечет глубокую перестройку в самих экосистемах. Вследствие изменения физико-химических показателей окружающей среды происходит смена природных, изначальных компонентов экологических систем на более устойчивые к новым условиям. Многие организмы, встречающиеся в водоемах, являются хорошими индикаторами условий обитания, так как для своего развития они требуют строго определенных значений экологических факторов. Зная состав и динамику обилия таких видов-индикаторов, можно оценить по их наличию и количественному развитию качество воды водоема и его экологическое состояние.

Существующие методы сбора и изучения водорослей многообразны. Это определяется как эколого-морфологическим своеобразием представителей различных отделов и экологических группировок, так и разнообразием целей и подходов к их изучению.

3.1 Полевые методы

3.1.1 Методы сбора проб фитопланктона

Выбор метода отбора проб фитопланктона зависит от типа водоема, степени развития водорослей, задач исследования, имеющихся в наличии приборов, оборудования и т. п.

Одним из таких методов является фильтрование воды через планктонные сети различной конструкции.

Планктонная сеть состоит из латунного кольца и пришитого к нему конического мешка из мельничного шелкового или капронового сита или иного типа. К узкому выходному отверстию плотно прикрепляется стаканчик, который имеет выводную трубку, закрытую краном или зажимом Мора. При сборе планктона поверхностных слоев воды планктонную сеть опускают в воду так, чтобы верхнее отверстие сети находилось на 5-10 см над ее поверхностью. Литровой кружкой черпают воду из поверхностного слоя (до 15-20 см глубины) и выливают ее в сеть, отфильтровывая таким образом 50-100 л воды. На крупных водоемах планктонные пробы отбирают с лодки. При этом рекомендуют тянуть планктонную сеть на тонкой веревке за движущейся лодкой в течение 5-10 мин.

Закончив сбор планктона, планктонную сеть прополаскивают, опуская ее несколько раз в воду до верхнего кольца, чтобы отмыть водоросли, задержавшиеся на внутренней поверхности сети. Сконцентрированную таким образом пробу планктона, находящуюся в стаканчике планктонной сети, сливают через выводную трубку в заранее приготовленную чистую баночку или бутылку.

Для количественного учета фитопланктона производят отбор проб определенного объема. Для этих целей могут быть использованы и сетяные сборы (при условии обязательного учета количества отфильтрованной через сеть воды) или специальные приборы - батометры разнообразной конструкции (например, батометр системы Рутнера).

Сгущение количественных проб фитопланктона можно осуществлять тремя методами, дающими примерно одинаковые результаты - осадочным, фильтрационным . Сгущение проб осадочным методом проводят после их предварительной фиксации и отстаивания в темном месте в течение 15 - 20 дней путем отсасывания среднего слоя воды с помощью стеклянной трубки.

Отсасывание проводят медленно и осторожно, чтобы не допустить нарушения осадка и засасывания поверхностного слоя пробы. Сгущенную таким способом пробу взбалтывают и, замерив, ее объем, переносят в сосуд меньшего размера. При сгущении проб фильтрационным методом используют "предварительные", а, при необходимости (если размеры планктонных организмов очень малы), и бактериальные фильтры. При этом пробы воды предварительно не фиксируют, и фитопланктон изучают в живом состоянии. Для длительного хранения фильтр с осадком фиксируют в определенном объеме жидкости.

3.1.2 Методы сбора проб бентоса

Существующие методы отбора проб фитобентоса предусматривают сбор водорослей, обитающих на поверхности донных грунтов и отложений, в их толще (глубиной до 1 см) и в специфическом придонном слое воды толщиной 2-3 см. Для изучения видового состава фитобентоса достаточно извлечь на поверхность некоторое количество донного грунта с отложениями. На мелководье (до 0,5-1,0 м глубины) это достигается с помощью опущенной на дно пробирки или сифона - резинового шланга со стеклянными трубками на концах, в который засасывают наилок. На больших глубинах качественные пробы отбирают с помощью ведерка или стакана, прикрепленного к палке, а также различными грабельками, "кошками", драгами, дночерпателями, илососами, из которых наиболее прост в изготовлении и удобен в работе илосос Перфильева. Основная часть этого прибора - U-образная трубка с неравными концами. К короткому концу трубки подведена тонкая металлическая трубочка, к которой присоединен длинный резиновый шланг с зажимом на свободном конце. На этом же конце U-образной трубки с помощью резиновой пробки закреплена широкогорлая склянка. На длинном открытом конце трубки прикреплен груз. Прибор с помощью веревки опускают на дно водоема, где под действием груза длинный конец U-образной трубки врезается в толщу донных отложений; после этого конец резинового шланга, оставшийся на поверхности, освобождают от зажима, давая выход воздуху, и ил с силой засасывается в банку через длинный конец трубки. Затем прибор извлекают на поверхность, и содержимое банки переносят в приготовленную для пробы посуду.

Для отбора количественных проб фитобентоса используют микробентометр Владимировой. Основная часть его - латунная трубка длиной 25-30 см с внутренним диаметром 4-5 см, на основании которого рассчитывают площадь внутреннего сечения трубки. На верхнем конце этой трубки находится втулка с конусообразной воронкой, в которую на рычаге герметически входит притертая крышка-клапан. Трубку с открытой крышкой на разборной деревянной штанге опускают на дно и врезают заточенным нижним концом в толщу донного грунта на несколько сантиметров. Потянув за веревку, закрепленную на свободном конце рычага, закрывают верхнюю втулку трубки крышкой, после чего прибор осторожно извлекают на поверхность. При выходе трубки из воды нижнее отверстие трубки закрывают ладонью, чтобы не допустить выпадения грунта. Открыв крышку, осторожно сливают верхние слои воды в стеклянную посуду до появления мути. Эту первую порцию воды, содержащую планктонные организмы, выливают за борт. Оставшиеся в трубке воду, ил и грунт легко встряхивают и переносят в приготовленную для пробы посуду, предварительно замерив ее объем.

3.2 Лабораторные методы

3.2.1 Методы качественного изучения материала

Собранный материал предварительно просматривают под микроскопом в живом состоянии в день сбора, чтобы отметить качественное состояние водорослей до наступления изменений, вызванных хранением живого материала или фиксацией проб (образование репродуктивных клеток, переход в пальмеллевидное состояние, разрушение клеток, колоний, потеря жгутиков и подвижности и т. д.). В дальнейшем собранный материал продолжают изучать параллельно в живом и фиксированном состоянии. Работа с живым материалом является необходимым условием успешного изучения водорослей, изменяющих при фиксации форму тела, форму и окраску хлоропластов, теряющих жгутики, подвижность или даже полностью разрушающихся в результате воздействия фиксаторов. Чтобы сохранить собранный материал живым, следует всячески оберегать его от перегрева, загрязнения фиксаторами, а к изучению приступать как можно скорее. Водоросли в живом состоянии в зависимости от их размеров и других особенностей изучают с помощью бинокулярной стереоскопической лупы (МБС-1) или чаще с помощью световых, микроскопов различных марок с использованием разных систем окуляров и объективов, в проходящем свете или методом, фазового контраста, с соблюдением обычных правил микроскопирования.

Для микроскопического изучения водорослей готовят препараты: на предметное стекло наносят каплю исследуемой жидкости и накрывают ее покровным стеклом. Если водоросли обитают вне воды, их помещают в каплю водопроводной воды или оводненного глицерина. При длительном изучении препарата жидкость под покровным стеклом постепенно подсыхает, и ее следует добавлять. Для уменьшения испарения по краям покровного стекла наносят тонкий слой парафина.При необходимости длительных наблюдений над одним и тем же объектом хороший результат дает метод висячей капли. На чистое покровное стекло наносят маленькую каплю исследуемой жидкости, после чего покровное стекло, края которого покрыты парафином, парафиновым маслом или вазелином, накладывают каплей вниз на специальное предметное стекло с лункой посередине так, чтобы капля не касалась дна лунки. Такой препарат можно изучать в течение нескольких месяцев, сохраняя его в перерывах между работой во влажной камере.

При изучении водорослей, имеющих монадную структуру, серьезной помехой служит их подвижность. Однако при подсыхании препарата движение постепенно замедляется и приостанавливается. Замедлению движения способствует также осторожное нагревание препарата или добавление вишневого клея. Подвижные водоросли рекомендуется фиксировать парами оксида осмия (IV) (при этом хорошо сохраняются жгутики), кристаллического иода (фиксация парами иода позволяет не только сохранить жгутики, но и окрасить крахмал, если он есть, в синий цвет, что имеет диагностиче-ское значение), 40 %-го формальдегида, слабым раствором хлоралгидрата или хлороформом. Длительность экспозиции над парами фиксаторов устанавливают экспериментально, в зависимости от специфики объекта. Наиболее удобны для изучения слабо фиксированные препараты, в которых часть водорослей потеряла подвижность, а другие продолжают медленно двигаться. Препараты следует изучать немедленно после фиксации, так как в течении короткого периода времени водоросли (особенно лишенные клеточных оболочек) деформируются.

3.2.2 Методы измерения размеров водорослей

При изучении видового состава водорослей измеряют их размеры, являющиеся важными диагностическими признаками. Для измерения ми-кроскопических объектов применяют окуляр-микрометр с измерительной линейкой. Цену делений окуляр-микрометра определяют с помощью объект-микрометра (предметное стекло с нанесенной на ней линейкой, цена каждого деления которой 10 мкм), индивидуально для каждого микроскопа и объектива. При изучении линейных размеров водорослей желательно проводить измерения возможно большего количества экземпляров (10-100) с последующей статистической обработкой полученных данных.

Все изучаемые объекты следует тщательно зарисовывать с помощью рисовальных аппаратов (РА-4, РА-5) и параллельно фотографировать, пользуясь микрофотонасадкой (МФН-1, МФН-2).

При идентификации водорослей следует добиваться точности определения. Изучая оригинальный материал, необходимо отмечать любые, даже незначительные отклонения от диагноза в размерах, форме и других морфологических особенностях, фиксировать их в своих описаниях, на рисунках, микрофотографиях.

При качественной обработке проб желательно определить частоту встречаемости отдельных видов, пользуясь для этого условными обозначениями. Существуют различные шкалы для оценки частоты встречаемости водорослей. В качестве примера ниже приводится шкала Стармаха:

+ - очень редко (вид присутствует не в каждом препарате);

1 - единично (1-6 экземпляров в препарате);

2 - мало (7-16 экземпляров в препарате);

3 - порядочно (17-30 экземпляров в препарате);

4 - много (31- 50 экземпляров в препарате);

5 - очень много, абсолютное преобладание (более 50 экземпляров в препарате).

3.2.3 Методы количественного учета водорослей

Количественному учету могут подвергаться только количественные пробы фитопланктона и фитобентоса. Данные о численности водорослей являются исходными для определения их биомассы и пересчета других количественных показателей (содержания пигментов, белков, жиров, углеводов, витаминов, нуклеиновых кислот, зольных элементов, интенсивности дыхания, фотосинтеза и т. д.) на одну клетку или на единицу биомассы. Численность водорослей может быть выражена в количестве клеток, ценобиев, колонии, отрезков нитей определенной длины и др.

Подсчет численности водорослей осуществляют на специальных счетных стеклах (разграфленных на полосы и квадраты), на поверхность которых штемпель-пипеткой определенного объема (большей частью 0,1 см3) наносят каплю воды из тщательно перемешанной исследуемой пробы. При отсутствии счетного стекла можно пользоваться обычным предметным стеклом при условии перемещения его на столике микроскопа с помощью препаратоводителя. Для учета численности водорослей применяют также счетные камеры Нажотта объемом 0,01 см3, "Учинскую" (0,02 см3) и др. Можно пользоваться также камерами, применяемыми для подсчета форменных элементов крови - Горяева, объемом 0,9 мм3, Фукса-Розенталя и др. При использовании камер Горяева и Фукса-Розенталя покровное стекло тщательно притирают к боковым поверхностям предметного счетного стекла до появления колец Ньютона, а затем заполняют камеру каплей исследуемой пробы с помощью пипетки. В зависимости от количества организмов в исследуемой пробе можно просчитывать либо все, либо часть дорожек (квадратов) на поверхности счетного стекла. Необходимо обязательно проводить повторные подсчеты нескольких (не менее трех) капель из одной и той же пробы, каждый раз отбирая пипеткой образец для подсчета после тщательного взбалтывания пробы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В современной науке уделялось и до сих пор уделяется мало внимания изучению растительности возле родников, которая по числу и разнообразию видов не уступает другим водным объектам страны.

Ознакомились с типами родников, встречающимися на территории Могилевского района. Существует 3 вида родников: лимнокрен, реокрен и голокрен.

Выявили представителей подцарства Низшие растения, которые встречаются в водоемах и околоводных биоценозах. Самыми распространенными в Беларуси являются: Род микроцистис, Род осциллатория, Род анабена, Род носток, Род глеотрихия, Род хламидомонада, род вольвокс, род спирогира, род клостериум, Род нителла, Род хара,

В данной работе использовали основные методы определения растительности, произрастающей в районе родников. Наиболее распространенными являются: методы сбора и изучения водорослей, методы сбора проб фитопланктона, методы сбора проб бентоса, методы качественного изучения материала, методы измерения размеров водорослей, методы количественного учета водорослей.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Зуев, В.Н. Изучение и охрана водных объектов: учебно-методическое пособие / В.Н. Зуев. - Минск, 2006. - 69 с.

2. Зекцер, И.С. Подземные воды как компоненты окружающей среды / И.С. Зекцер. - Москва : Научный мир, 2001. - 328 с.

3. Гигевич, Г.С. Высшие водные растения Беларуси: Эколого-биологическая характеристика, использование и охрана / Г.С. Гигевич, Б.П. Власов, Г.В. Вынаев. - Минск, 2001. - 168 с.

4. Кокин, К.А. Экология высших водных растений / К.А. Кокин. - Москва, 1982. - 144-149 с.

5. Лемеза, Н.А. Геоботаника: Учебная практика / Н.А. Лемеза, М.А. Джус. Минск, 2008. - 115 с.

6. Природа Беларуси: Популярная энциклопедия. - Минск, 1986. - 45 с.

7. Работнов, Т.А. Экспериментальная фитоценология / Т.А. Работнов. - Москва, 1998. - 185-189 с.

8. Романов, В.С. Охрана окружающей среды Могилевской области / В.С. Романов, Т.А. Романова. - Минск, 1998. - 266 с.

9. Федорук А.Т. Ботаническая география / А.Т. Федорук. - Минск: Издательство БГУ, 1976. - 224с.

10. Горышина, Т.К. Экология растений / Т.К. Горышина. - Москва: Высшая школа, 1979. - 366с.

11. Веремчук, О.Н. Природные сообщества Беларуси / О.Н. Веремчук, А.Т. Жуковский, Н.К. Якимович. - Брест; Издательство С.Лаврова, 2003. -

160 с.

12. Еленевский А.Г. Ботаника высших, или наземных, растений / А.Г. Еленевский, М.П. Соловьева, В.Н. Тихомиров; под. ред. А.Г. Еленевский. - Москва: Академия, 2000. - 430с.

Размещено на Allbest.ru

...