Биоиндикационная оценка реки Карасуль

   Биотический индекс Вудивисса  (1964)  был разработан Вудивисом (1964) для индикации воды английской реки  Трент. Это один из наиболее надёжных и широко используемых в мире методов биологической оценки качества воды. Относительная трудоёмкость и сложность работы с его помощью  окупается высокой достоверностью получаемых результатов.

   Индекс  основан на двух параметрах  бентосного сообщества: общее разнообразие  беспозвоночных и наличие в водоёме организмов, принадлежащих к  «индикаторным» группам. В эти группы объединены животные, характеризующиеся определённой степенью сапробности. При повышении степени загрязнённости водоёма представители этих групп исчезают из него примерно в том порядке, в каком они приведены в таблице.

   Индекс  используется только для исследования  рек умеренного пояса и даёт  оценку их состояния по пятнадцатибалльной  шкале. Методика не пригодна  для оценки состояния озёр  и прудов. Для работы по методу Вудивисса могут быть использованы как материалы дночерпательных проб, так и проб, отобранных сачком. Но важно указать, какой способ отбора, и какой обьём материала был использован.

   Исходя  из того, что разные группы  водных беспозвоночных организмов по-разному реагируют на изменения экологической обстановки в прточных водоёмах, английский учёный Вудивисс подобрал индикаторные группы организмов, реагирующих на изменения, происходящие в водной среде обитания. Каждой группе организмов было присвоено определённое количество баллов. Чем больше балл, тем  благоприятнее условия, в которых находятся данные организмы. Чем больше индикаторных групп присутствует в обследуемом водоёме, и чем выше балл каждой из них, тем выше благоприятность условий обитания организмов в данном водоёме.

Таблица 1. Таблица  для расчёта индекса Вудивисса       

Наличие видов  индикаторов	Количество  видов индикаторов	Общее количество присутствующих групп бентосных  организмов
		0-1	2-5	6-10	11-15	16-20	более 20
Личинки веснянок (Plecoptera)	Более 1	-	7	8	9	10	11-….
	1 вид	-	6	7	8	9	10-….
Личинки поденок (Ephemeroptera)	Более 1	-	6	7	8	9	10-…….
	1 вид	-	5	6	7	8	9-….
Личинки ручейников (Trichoptera)	Более 1	-	5	6	7	8	9-…
	1 вид	4	4	5	6	7	8-…
Бокоплавы (Gammarus sp)		3	4	5	6	7	8-…
Водяной ослик (Asselus aquaticus)		2	3	4	5	6	7-…
Олигохеты или  личинки звонцов		1	2	3	4	5	6-…
Отсутствуют все  приведённые выше		0	1	2	-	-	-

 

 

Для оценки состояния  водоёма по методу Вудивисса нужно:

1. Выяснить , какие индикаторные группы имеются в исследуемом водоёме. Поиск начинается с наиболее чувствительных к загрязнению индикаторных групп: веснянок, затем поденок, ручейников и т. д. – именно в таком порядке индикаторные группы расположены в таблице. Если в исследуемом водоёме имеются нимфы веснянок ( Plecoptera) – самые «чуткие» организмы, то дальнейшая работа ведётся по первой или второй строке таблицы. По первой- если найдено несколько видов веснянок, и по второй- если найден только один. Если они не найдены, работаем с третьей или четвёртой строкой таблицы (опять же по количеству найденных видов). При отсутствии нимф поденок обращаем внимание на наличие личинок ручейников ( Trichoptera) и т. д.
2. Оценить общее разнообразие бентосных организмов.

  Методика  Вудивисса не требует определить всех пойманных животных с точностью до вида ( это бывает трудно сделать даже профессионалу). Достаточно определить количество обнаруженных в пробах «групп» бентосных организмов. За группу принимается:

- любой вид  плоских червей;

- класс малощетинковые  черви; любой вид моллюсков,  пиявок, ракообразных, водяных клещей;

- любой вид  веснянок, сетчатокрылых, жуков;

- любой род  поденок кроме Baetis rhodani;

- любое семейство  ручейников;

- семейство  комаров-звонцов ( личинки) ;

- личинки мошек ( семейство Simuliidae).

3. На перекрёстке  найденных  нами столбца и  строки в таблице находим значение  индекса Вудивисса, характеризующее  исследуемый  водоём.

Индекс имеет  четырёхбалльную градацию и характеризует  сапробность водоёма (Табл. 2).

Таблица 2. Классификация качества воды по индексу Вудивисса

Количество  балло	Тип водоёма
0-2 балла	Полисапробный (очень загрязнён, водное сообщество находится в сильно угнетённом состояни
3-5 баллов	Альфа-мезасапробный (средняя степень загрязнённости)
6-7 баллов	Бета-мезасапробный (незначительное загрязнение водоёма)
8-10 баллов	Олигосапробный (чистый)

Основным недостатком  индекса Вудивисса является малое  число градаций.

Кроме того, виды-индикаторы представляют собой достаточно крупные  таксономические группы. В связи с этим данный индекс был модифицирован в Extended Biotic Index (EBI). Тем не менее, индекс Вудивисса и до настоящего времени является одним из основных в системах биоиндикации различных стран, в том числе стран СНГ ( Полянский, 1987).

            ИНДЕКС МАЙЕРА – это более простая методика, основные преимущества которой: никаких беспозвоночных не нужно определять с точностью до вида; методика годится для любых типов водоёмов. Метод использует приуроченность различных групп водных  беспозвоночных к  водоёмам с определённым уровнем загрязнённости. Организмы – индикаторы отнесены к одному из трёх разделов (Табл. 4) (Семенченко, 2004).

Таблица 3. Индекс Майера

Обитатели чистых вод	Организмы средней степени чувствительности	Обитатели загрязнённых водоёмов
Нимфы веснянок	Бокоплав	Личинки комаров-звонцов
Нимфы поденок	Речной рак	Пиявки
Личинки ручейников	Личинки стрекоз	Водяной ослик
Личинки вислокрылок	Моллюски-живородки	Прудовики
Двустворчатые моллюски	Моллюски-катушки	Личинки мошки
	Личинки комаров-долгоножек	Малощетинковые черви

Чтобы  определить индекс Майера, нужно отметить, какие  из приведённых в таблице индикаторных групп обнаружены в пробах. Количество обнаруженных групп из первого раздела таблицы необходимо умножить на три, количество групп из второго раздела- на два, а из третьего -на один. Получившиеся цифры складывают. Значение суммы и характеризует степень загрязнённости водоёма. Если  сумма более22 – вода относится к первому классу качества. Значения суммы от 17 до  21 говорят о втором классе качества (как  и в первом  случае, водоём будет охарактеризован как олигосапробный). От 11 до 16 баллов – третий класс качества (бета-мезосапробная зона). Все значения меньше 11 характеризуют водоём как грязный (альфа-мезосапробный или же полисапробный).

             ИНДЕКС EBI-представляет модификацию индекса  Вудвисса. Метод расчёта анолагичен,однако внесён ряд изменений в индикаторные группы видов, а также увеличено количество градаций индекса от 4 до 5. Реакция индекса EBI на изменение экологических условий несколько больше по сравнению с TBI.

Классификация качества воды по индексу EBI

Значение EBI	Качество  воды
10-12….	Высокое качество
8-9	Хорошее качество
6-7	Невысокое качество
4-5	Низкое качество
1-3	Плохое качество

 

 

Глава 5. Оценка качества воды реки Карасуль методом биоиндикации.

   Исследования  по биоиндикации проводились  в мае-июне 2010 года. Для изучения  состояния поверхностных вод  с. Карасуль было выбрано 3 точки  отбора проб на реке Карасуль. Места отлова выбраны таким образом, чтобы можно было  оценить изменение качества воды реки Карасуль за время протекания её по территории села: биотоп 1 расположен по течению реки выше села, биотоп 2-ниже, биотоп 3 в центре села.

   Биотоп 1

Биотоп представляет собой территорию, находящуюся на границе с. Десятова и п. Октябрьский. Скорость течения в данном месте не высокая. Грунты представлены илистыми отложениями, интенсивно разрастается прибрежная растительность, преимущественно осока, камыш. Древесные формы представлены в основном ивами. В данном биотопе  отмечено большое количество ручейников.

   Биотоп 2

Располагается в центре с. Карасуль. Пробы производились  вблизи автомобильного моста. Это мелководный  участок с довольно высокой скоростью  течения. Дно и прибрежная часть суши сильно захламлены. Берега заросли ивами, лопухом, крапивой.

   Биотоп 3

Данный биотоп расположен вниз по течению неподалёку от села Новокировка. Донные отложения  представлены илом. Обильная растительность по берегам реки (осока, ива, берёза, камыш.) В данном биотопе отмечено большое количество ручейников, бокоплавов, клоп-водомерка.

   Все отловленные  животные организмы были определены  с помощью специальной литературы. По месту обитания их можно  распределить на несколько экологических групп: бентос, планктон, нейстон, нектон.

  Бентос - от греч.benthos- глубина совокупность организмов, обитающих на грунте дна водоёмов.

  Планктон – от греч. Planktons – блуждающий, совокупность организмов, обитающих в толще воды и неспособных противостоять переносу течением (пассивное передвижение).

  Нейстон – от греч. Nests - плавающий, совокупность организмов, обитающих у поверхностной плёнки воды.

  Нектон – от греч. Nests – плавающий, совокупность активно плавающих организмов, обитающих в толще воды и способных перемещаться на значительные расстояния.

Список выловленных (Хейсин, 1962.) животных и их распределение  по экологическим группам представлены в таблице:

Бентос	Планктон	Нейстон	Нектон
Малая ложноконская пиявка	Рачок циклоп	Клоп-водомерка	Клоп-гребляк
Моллюск скрученная катушка
Моллюск прудовик обыкновенный
Личинка стрекозы коромысло
Личинка ручейника в  домике
Личинка ручейника бездомная
Бокоплав озёрный
Всего таксонов 7	1	1	1

 

Из этой таблице  видно, что большинство обнаруженных животных входят в экологическую группу обитателей дна, что от части можно объяснить их большей осёдлостью и соответственно, более высокой вероятностью обнаружения в небольшом количестве проб. Преобладание бентосных организмов обуславливает правомерность выбранных мною для оценки качества воды биотических индексов.

Табл.2 Распределение выявленных животных по биотопам.

Список  видов	Биотоп 1	Биотоп 2	Биотоп 3
Малая ложноконская пиявка	+
Рачок циклоп	+
Бокоплав озёрный	+		+
Моллюск катушка завиток		+	+
Моллюск прудовик болотный	+		+
Мотыль (личинка комара-звонца)		+
Личинка стрекозы коромысло	+	+	+
Личинка ручейника в  домике	+	+	+
Личинка ручейника бездомная	+
Клоп-водомерка	+	+	+
Клоп-гребляк	+
Общее количество таксонов	9	5	6

Анализ таблицы  показал, что наименьшее количество во 2 биотопе. Это объясняется несколькими  причинами. Во-первых, из-за большой  загрязнённости реки. Из-за большой  скорости течения многие организмы  сносятся вниз по реке. Высокая скорость течения не даёт накапливаться органическому веществу, что сказывается на количестве корма. Так же из-за сильного течения и практически полного отсутствия органического вещества на дне, произрастание водной растительности затруднено. Это создаёт дополнительные трудности водным организмам с точки зрения наличия укрытий и дополнительных поверхностей для закрепления в пределах данного биотопа. Наибольшее количество таксонов (9) в первом биотопе легко объясняется тем, что оно выше села по течению реки, и оно (село) ещё не повлияло  на состояние вод реки. Кроме того, богатые почвы и илистое дно, на которых произрастает прибрежная и водная растительность, дают благоприятные условия водным обитателям. Биотопы 2-3 примерно равны по количеству отобранных видов. Биотоп 2 несёт сильную антропогенную нагрузку. Этот фактор сильно обуславливает не высокое видовое разнообразие гидробионтов.