Простейшие гидробионты Товарковского пруда и их использование в качестве индикаторов сапробности воды

 

 

Нами также отмечены сезонные колебания  количества видов простейших в целом. Наибольшее их количество зафиксировано  в мае- июне: 19- 24 вида. К началу осени их количество снижается до 15 и остается постоянным до начала октября. После образования ледяного покрова на поверхности пруда количество видов резко падает 6 видов.

Инфузорий в апреле-мае выявлено 15 видов, в сентябре-12 видов, в декабре 6 видов. Т.о. меняется и численность инфузорий.

В целом тенденция в динамике их численности выражается в приросте ее весной с дальнейшим снижением к осени.

 Для жгутиковых была отмечена аналогичная закономерность:

Весной – летом и осенью они были представлены 3 видами, осенью также 3 видами, но с меньшей встречаемостью. Зимой-1 вид.

Жгутиковые простейшие более термофильны. Большинство их встречается весной-летом  и лишь Bodo bodo отмечен в зимних пробах. В литературе (Олексив,1985) принято выделять 3 экологические группировки простейших- гидробионтов:

1. встречающиеся с весны до осени;
2. термофильные виды, встречающиеся весной и летом;
3. постоянные эврибионты.

На основании проведенных наблюдений, мы считаем возможным дополнить  существующую классификацию следующими группами:

1. Весенние виды.
2. Осенние виды.
3. Зимние виды.
4. Виды, встречающиеся с лета до зимы.

Первая группа близка к термофильным видам, остальные - к постоянным эврибионтам.

В целом результаты наблюдений приведены в таблице 4.

 

Таблица 4.

Экологические группировки простейших-гидробионтов пруда.

 

Экологические группировки	Количество видов
	Абсолютное	В процентах (от общего количества видов)
1. постоянные эврибионты	2	5.4%
2.весна-лето-осень	10	27%
3. термофилы (весна-лето)	4	10,8%
4.весна	1	2.7%
5.осень	0	0%
6.зима	1	2.7%
7.лето-зима	1	2.7%

 

 

Анализ данных табл.5 показывает, что преобладают представители экологической группы «весна-лето-осень» - 10 видов (27%) и группы термофилов – 4 вида (10,8%), что соответствует литературным данным. (Олексив,1985).

Группа «постоянные эврибионты»  представлена 2 видами: Bodo bodo и Prorodon farotus.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 5.

Сравнение фауны  простейших по точкам исследования.

 

Сравнительные точки исследования	К
	весна	лето	осень	зима	средний
1-2	0,8	0,8	0,2	0,3	0,5
2-3	0,7	0,5	0,9	0	0,5
3-4	0,9	0,7	0,7	0,3	0,7
1-3	0,5	0,7	0,4	0	0,4
1-4	0,4	0,3	0	0	0,4
2-4	0,5	0,4	0,3	0	0,4

 

Коэффициент видового сходства во всех точках лежит в пределах от 0,3 до 0,9. В течение года наибольшие отличия в видовом составе простейших  отмечены между точками 1-3, 1-4, 2-4(средний коэффициент видового сходства составляет 0,4). Наименьшие отличия – между точками 3 и 4 (коэффициент видового сходства составляет 0,4).

В целом можно сказать, что протистофауна  отдельных зон заметно отличается, это говорит о различии отдельных  зон, что и предполагалось в начале исследований.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 3. Простейшие как индикаторы сапробности вод.

3.1 Система биоиндикации сапробности  вод.

 

     Современная система  гидробиологической оценки степени  загрязненности водоемов основана  на принципе использования организмов – индикаторов, принадлежащих к разным систематическим группам.

Биологическое равновесие водных экосистем  поддерживается многочисленными подвижными связями организмов между собой  и окружающей их неживой материей.

Это равновесие при антропогенном воздействии нарушается. Загрязнения изменяют физический, химический состав воды, состав и структуру гидроценозов.

Изменение видового состава происходит уже при столь слабом загрязнении  водоема, которое не может быть обнаружено при помощи химического или бактериологического анализа. [9]

Колквитцем и Марссоном (1902) была предложена одна из первых систем, построенная на основе биологического метода оценки степени загрязненности воды. Они выделили следующие степени загрязненности и, следовательно, уровни биологического самоочищения водоемов:

1. полисапробный уровень;
2. мезосапробный уровень;
3. олигосапробный уровень.

      В более поздних  работах Колквитц и Марссон  (1908, 1909) разделили мезосапробный  уровень на α- и β- мезасапробные  зоны. Характеристика уровней сапробности приведена в табл.6. Названные авторы ввели понятие «сапробная зона» и «сапробные организмы».

   Сапробная зона – зона водоема с высокой концентрацией органических веществ. Сапробные организмы, обитающие в зоне органического загрязнения, участвуют в разложении органических веществ и самоочищении водоема. Данные организмы являются индикаторами на тот или иной уровень сапробности. Система оценки степени загрязненности вод Колквитца и Марссона получила широкое признание в странах Европы, потому что основана на экологическом принципе.

В нашей стране подобная система  была впервые разработана Г. М. Домовым  и Я. Я. Никитинским(1927). [2]

В последнее время  она была пересмотрена, списки сапробных  организмов

дополнены и уточнены (Шадин,Родина,1950;Макрушин,1974;Zelinka,Marvan,1961;Slâdecer.1974 и др.) А. С. Скориков [13] предложил оригинальную систему классификации видов – индикаторов:

1) катаробионты-формы, не выдерживающие примесей гниющих органических веществ;

2) альгобионты-формы, типичные для планктонных прудов, могут жить при наличии некоторого количества органического вещества, но не нуждаются в нем.

3) сапробионты – организмы, использующие мертвое органическое вещество.

Среди сапробионтов Скориков выделяет поли-, мезо- , ксено- и олигосапробионтов:

1. организмы сильно загрязненных вод - полисапробы или полисапробионты;
2. организмы умеренно загрязненных вод - мезосапробионты или мезосапробы;
3. организмы слабо загрязненных вод - олигосапробы или олигосапробионты;
4. организмы совершенно чистых природных вод - ксеносапробы или ксеносапробионты.

Каждому уровню сапробности соответствует  ступень трофности, т. е. определенное количество питательных веществ.

Выделяют следующие ступени  трофности (табл.6): политрофная, эвритрофная, олиготрофная [19].

Простейшие обладают высокой чувствительностью к химическому составу воды, что делает их ценным показателем органического загрязнения [9]. Для оценки качества воды с использованием протист пользуются двумя методами:

1. привлекают индекс видового разнообразия, коэффициенты видового сходства и количественные отношения отдельных видов и сообществе простейших;
2. пользуясь шкалой сапробности, выделяют среди видов, встречающихся в водоеме, ведущие организмы с точки зрения указания на ту или иную степень чистоты воды.

      В каждой сапробной зоне присутствует своя, адаптированная к обитанию в ней, фауна простейших. Среди всех известных групп животных на клеточном уровне организации инфузории имеют наибольшее индикаторное значение [17]. Преимущество перед другими группами простейших они имеют потому, что их видовой состав и численность наиболее четко соответствует каждому уровню сапробности.

Они отличаются высокой чувствительностью  к изменениям внешней среды и  отчетливо выраженной реакцией на эти  изменения.

Жгутиковые и саркодовые также имеют значение в определении сапробности воды. Однако, большинство их видов характеризуется широкой сапробной валентностью, что и снижает индикаторные качества по сравнению с инфузориями.

Огромное количество видов жгутиковых населяют водоемы с высокой степенью органических загрязнителей (поли- и α-мезосапробные виды).

Индикаторное значение саркодовых разных групп неоднозначно. Так, голые  амебы встречаются в сильно загрязненных водоемах, а раковинные амебы являются индикаторами α- и β-мезосапробных  уровней загрязнения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2Простейшие сапробионты и оценка экологического состояния Товарковского пруда.

 

После оценки имеющихся данных, стало  возможным выделение групп простейших-индикаторов  загрязнения воды. Всего обнаружено 15 видов простейших-сапробионтов, среди которых 2 вида жгутиковых (Bodo bodo, Chlamidomonas), один представитель саркодовых (Amoeba verrucosa) и 12 видов инфузорий. В табл. 6 приведен видовой состав микрофауны, характеризующий определенные уровни сапробности и ступени трофности.

Среди индикаторных видов протистов  преобладают:

 β-мезосапробы- 8 видов (57,1%);

 α-мезосапробы –5 видов (35,7%);

           олигосапробы- 1 вид (Dileptus anser) -7,1%.

 

Таблица 6.

Уровень сапробности  и трофности с учетом фауны  простейших пруда.

Уровни сапробности	Индекс сапробности	Ступени трофности	Простейшие индикаторы
Полисапробный: очень сильное органическое загрязнение, мало кислорода, много бактерий; видовой состав беден, численность особей высокая.	4,0 – 3,5	Политрофная: очень большой избыток питательных веществ.	Paramecium caudatum
α-мезосапробный: значительное органическое загрязнение, мало кислорода, видовой состав богат, численность особей высокая.	3,5 – 2,5	Эвритрофная: много питательных веществ, много  синтезирующих протистов.	Chlamidomonas, Paramecium caudatum, P. bursaria, Prorodon teres, Stenton polumorphys
β – мезосапробный: слабое органическое загрязнение, много кислорода, видовой состав богат.	2,5 – 1,5	Эвритрофная: много питательных веществ, много  синтезирующих протистов.	Bodo bodo, Paramecium aurelia, P. bursaria, Lionotus lamella, L. grandis, Vorticella campanula,Coleps nitrus, Amoeba verrucosa.
Олигосапробный: чистая, богатая кислородом вода,  видовой состав беден, численность  особей низкая.	1,5 -1,0	Олиготрофная: мало питательных веществ.	Dileptus anser.

 

 

Существуют группы простейших с  более широкой сапробной валентностью:

поли-  и α-мезосапробы-1 вид (7,1%)- Paramecium caudatum.

 

α- ,β- мезосапробы – 2 вида (Stenton polumorphys, Paramecium bursaria) – 14,2%.

Среди индикаторных видов можно выделить ранее рассмотренные экологические группировки.

Преобладают представители группы «весна-лето-осень»-9 видов (63,9%). Группа «постоянные эврибионты» - 2 вида (14,2%).

Наши наблюдения сделали возможным  определение сезонной динамики количества видов простейших-индикаторов различных уровней сапробности (рис.5).

В течение года:

поли-α-мезосапробы представлены одним  видом (Paramecium caudatum), олигосапробы- одним видом (Dileptus anser). 

Количество видов α-мезосапробов весной составляет 3 вида (Paramecium bursaria, Paramecium caudatum, Prorodon teres).

Летом – 3 вида (Paramecium bursaria, Paramecium caudatum,  Prorodon teres).

Осенью – 2 вида (Paramecium caudatum,  Prorodon teres).

Зимой – не обнаружено.

Группа α-β-мезосапробов весной представлена 2 видами, летом-2 видами, осенью и зимой – не обнаружено.

Динамика количества β-мезосапробных  видов: весна-6 видов, лето-7 видов, осень-6 видов, к зиме (после образования  ледяного покрова) количество видов  снижается до 2 (Bodo bodo, Vorticella campanula).

 

 

 

 

В общем, динамика количества простейших-сапробионтов в пруду имеет следующую закономерность: весной их количество составляет 12 видов;