Планктон реки Миасс как индикатор сапробности водоема

УДК 577.472 ББК 28.082

Серебренникова Юлия Александровна

кандидат биологических наук, доцент

кафедра ботаники, экологии и методики преподавания биологии Челябинский государственный педагогический университет

Челябинск Артеменко Борис Александрович преподаватель кафедра педагогики и психологии детства Челябинский государственный педагогический университет

Челябинск Трофимова Любовь Валентиновна кандидат биологических наук, преподаватель кафедра общей экологии Челябинский государственный университет Челябинск Serebrennikova Yulia Alexandrovna Candidate of Biology,

Assistant Professor Chair of Botany, Ecology and Teaching Methods of Biology Chelyabinsk State Pedagogical University Chelyabinsk Artemenko Boris Alexandrovich Lecturer

Chair of Childhood Pedagogy and Psychology Chelyabinsk State Pedagogical University Chelyabinsk

Trofimova Lyubov Valentinovna

Candidate of Biology,

Lecturer Chair of General Ecology Chelyabinsk State University Chelyabinsk

Планктон реки Миасс как индикатор сапробности водоема Plankton of the River Miass As an Indicator of the Reservoir Saprobity

В статье рассмотрено видовое разнообразие некоторых систематических групп планктона реки Миасс (цианопрокариоты, эвгленовые жгутиконосцы, ресничные инфузории) и использование их в качестве биоиндикаторов.

The paper considers the species diversity of some taxonomic groups of plankton of the river Miass (Cyanobacteria, Euglenoidea, Ciliata) and their use as bioindicators.

Ключевые слова: биоиндикация, ресничные инфузории, сапробность, циано прокариоты, эвгленовые жгутиконосцы.

Key words: bioindication, ciliate, saprobility, cyanoprokaryotes, Euglenoidea.

Вода - важнейший компонент окружающей природной среды -используется и охраняется в соответствии с Водным кодексом РФ. Для обеспечения устойчивости экосистемы и ее нормального функционирования необходимы разработка, внедрение и постоянное совершенствование способов и критериев оценки качества воды для различных видов водопользования. При этом возникает множество трудностей, связанных со сложностью взаимодействия отдельных элементов экосистемы, разнообразием протекающих процессов, значительной изменчивостью состава и свойств воды под влиянием естественных факторов и антропогенных нагрузок и т.д.

В последние годы предложено множество вариантов комплексных оценок загрязненности поверхностных вод и различного рода их классификаций. Используется различное число физических, биологических, химических, бактериологических, микробиологических и других показателей. Среди биологических методов анализа поверхностных вод сапробиологический анализ занимает одно из главных мест, для которого существуют специально разработанные списки индикаторных организмов с указанием их принадлежности к той или иной зоне сапробности. С помощью системы индикаторных организмов (по присутствию или отсутствию тех или иных видов и их относительному количеству) можно отнести водоем или его отдельные участки к определенному классу вод [8].

Существенную роль в гидробиоценозах играют цианопрокариоты (Cyanoprokaryota), эвгленовые жгутиконосцы (Euglenoidea, Euglenozoa) и ресничные инфузории (Ciliata, Ciliophora). Несмотря на широкое распространение для многих водоёмов города Челябинска и Челябинской области видовой состав вышеперечисленных групп гидробионтов практически неизвестен, хотя эвглениды и инфузории являются фоновыми простейшими, а некоторые виды цианобактерий составляют основу микрофлоры водоемов, имея значительную численность и биомассу весной и летом.

С практической точки зрения, данные о видовом составе, встречаемости и численности отдельных видов позволяют провести оценку индикаторных

особенностей указанных групп гидробионтов в целях биоиндикации природных вод для определения характера загрязнения водоемов.

В основу работы положены оригинальные материалы, собранные в реке Миасс на территории Челябинской области в 2009-2011 гг. с применением стандартных методов сбора гидробиологических и протистологических проб [3, 4, 5, 6, 11]. Отбор проб осуществляли батометром, сетью Апштейна (газ № 73) и планктонными и бентосными сачками. Определение видовой принадлежности найденных форм проводилось на живом и фиксированном раствором формалина материале при увеличении ок. х15, об. х40. На основании выделенных признаков и свойств, составлялись дифференциальные диагнозы форм найденных в водоемах. Их видовое определение приводилось по описаниям, содержащимся в литературе [1, 2, 9, 10, 11], инфузории определялись по атласу «Фауна аэротенков». Сапробность организмов определена по таблицам А.В. Макрушина (1974) [7, 8] и С.С. Бариновой и др. (2006) [1], с учетом численности и частоты встречаемости в водоемах и пробах. Индикаторная значимость для учтенных видов простейших определялась по таблицам «Унифицированные методы исследования качества вод» под редакцией В. Сладечека (1977) [12].

Анализ видового состава показал, что в реке Миасс отдел Суапоргокагуоіа представлен 16 видовыми и внутривидовыми таксонами, относящимися к 10 родам, класс Е^їепоідеа - 12 видами, относящимися к 9 родам, тип Сіїіаіа - 6 видами, относящимися к 6 родам (табл. 1).

Таблица 1

Видовой состав и индикаторные особенности планктона реки Миасс

Вид Зона сапроб ности Вид Зона сапроб ности

отдел Суапоргокагуоіа

Anabaena flos-aquae Breb. ex Born. et Flah. в Aphanizomenon flos-aquae f. flos-aquae (L.) Ralfs ex Born. et Flah. в

A. planctonica Brunnth. — Coelosphaerium kuetzingianum Nag. в

Dactylococcopsis irregularis Lemm. — Merismopedia minima Beck. —

Microcystis aeruginosa (Kutz.) Kutz. в M. punctata Meyen в

M. flos-aquae (Wittr.) Kirchn. в M. tenuissima Lemm. в-a

M. wesenbergii (Kom.) Kom. в Planktothrix agardhii (Gom.) Anagn. et Kom. в

Snowella lacustris (Chod.) Kom. et Hind. в Synechocystis aquatilis Sauv. o

S. rosea (Snow) Elenk. — Woronichinia compacta (Lemm.) Kom. et Hind. в

класс Ей glenoidea

Astasia dangeardii Lemm. а Peranema trichophorum (Ehr.) Stein а

Petalomonas mediocanellata Stein а Notosolenus apocamptus Stokes а

Heteronema acus (Ehr.) Stein в Anisonema acinus Duj. в

Dinema griseolum Perty в A. ovale Duj. в

Euglena velata Klebs, в Trachelomonas cylindrica Ehr., в

E. mutabilis Schmitz o T. hispida (Perty) Stein в

тип СШа1а

Holophrya sp. Ehr. а Chilodonella cucullulus O.F. Muller а

Halteria gradinella O.F. Muller в Cirranter mobilis O.F. Muller а

Paramecium aurelia Ehr. в Uronema nigricans O.F. Muller Р

Всего видов: 34

Проведенное исследование позволило выявить зависимость между видовым составом гидробионтов и сапробностью водоема, используя представителей изучаемых групп в качестве организмов-индикаторов.

Большая часть цианопрокариот (10 видов, или 62,5%) являются индикаторами в-мезосапробной зоны; один вид (Merismopedia tenuissima) относится к в-а-мезосапробной зоне и один вид (Synechocystis aquaШis) относится к олигосапробной зоне (по 6,3% соответственно). Для остальных обнаруженных видов литературные данные для отнесения к той или иной зоне сапробности отсутствуют.

Более половины обнаруженных видов свободноживущих эвгленовых жгутиконосцев - 7 видов, или 58,3% являются индикаторами в-мезосапробной зоны, к а-мезосапробам относятся 4 вида, или 33,3% видов и один вид (Euglena mutabШs) является олигосапробом. Исходя из данных о видовом составе эвгленид реки Миасс, данный водоём можно отнести к в- и а-мезосапробным. хотя и имеющем аллохтонные загрязнения, поступающих извне в результате хозяйственной деятельности человека.

Из 6 видов ресничных инфузорий 3 вида (50,0%) относятся к а -мезосапробной зоне; 2 вида характеризуют в-мезосапробную зону (33,3%) и

один вида (Uronema nigricans) относится к полисапробам - 16,7%. По видовому составу инфузорий, реку Миасс можно отнести к а- и в-мезосапробным водоемам, стремящемуся к а-сапробности.

На основе полученных данных реку Миасс можно отнести к в- и а-мезосапробным водоемам, хотя и имеющем аллохтонные загрязнения, поступающие извне в результате хозяйственной деятельности человека.

Для более качественной оценки санитарного состояния водоемов необходимо использовать комплексный подход с включением гидрофизических, гидрохимических, гидробиологических и биохимических параметров. Полученные результаты важны как в теоретическом, так и в практическом отношении. Видовой состав цианопрокариот, эвгленовых жгутиконосцев и ресничных инфузорий реки Миасс до последнего времени системно не изучался. Выявление видового состава изучаемых групп организмов исследуемого водоема позволяет сделать вывод о степени сапробности воды в нем и пригодности для хозяйственной и производственной деятельности человека.

Библиографический список

1. Баринова, С.С. Биоразнообразие водорослей-индикаторов окружающей среды [Текст] / С.С. Баринова, Л.А. Медведева, О.В. Анисимова. - Тель-Авив: PiliesStudio, 2006. -498 с.

2. Голлербах, М.М. Определитель пресноводных водорослей СССР: Синезеленые водоросли [Текст] / М.М. Голлербах, Е.К. Косинская, В.И. Полянский. - М.: Госиздат, 1953.

- Вып.2. - 652 с.

3. Гусева, К. А. Методы эколого-физиологического исследования водорослей [Текст] / К.А. Гусева // Жизнь пресных вод. - М.-Л.: изд-во АН СССР, 1956. - Т.4. - Ч.1. - С. 122-159.

4. Жадин, В. И. Методика изучения донной фауны водоемов и экологии донных беспозвоночных [Текст] / В.И. Жадин // Жизнь пресных вод. - М.-Л.: изд-во АН СССР, 1956.

- Т.4. - Ч.1. - С. 279-382.

5. Киселев, И.А. Методика исследования планктона [Текст] / И.А. Киселев // Жизнь пресных вод. - М.-Л.: изд-во АН СССР, 1956. - Т.4. - Ч.1. - С.183-256.

6. Лихачев, С.Ф. Методика эколого-фаунистических исследований протистов на примере эвгленовых [Текст] / С.Ф. Лихачев // Методология и методика естественных наук. -Омск: изд-во ОмГПУ, 1997. - С. 111-127.

7. Макрушин, А.В. Библиографический указатель по теме «Биологический анализ качества вод» с приложением списка организмов-индикаторов загрязнения [Текст] / А.В. Макрушин. - Л.: ЗИН АН СССР, Всесоюз. гидробиол. общество, 1974а. - 53 с.

8. Макрушин, А.В. Биологический анализ качества воды [Текст] / А.В. Макрушин. -Л.: ЗИН АН СССР, Всесоюз. гидробиол. общество, 1974б. - 60 с.

9. Определитель низших растений: Водоросли [Текст] / под ред. Л.И. Курсанова. - М. : Сов. наука, 1953.-Т.1.-394 с.

10. Попова, Т.Г. Эвгленовые водоросли [Текст] / Т.Г. Попова, Т.А. Сафонова // Флора споровых растений СССР. - Л.: Наука, 1976. - Т.9. - Вып.2. - 288 с.

11. Фауна аэротенков [Текст] / под ред. Л. А. Кутиковой. - Л., Наука, 1984. - 265 с.

12. Унифицированные методы исследования качества вод [Текст] // Методы биологического анализа вод. Атлас сапробных организмов. - М., 1977. - Ч.3. - 227 с.

Bibliography

1. Barinova, S.S. Biodiversity of Algal-Environmental Indicators [Text] / S.S. Barinova, L.A. Medvedev, O.V. Anisimov. - Tel-Aviv: PiliesStudio, 2006. - 498 p.

2. Fauna of Activated Sludge Reactors [Text] / Ed. by L.A. Kutikova. - L.: Science, 1984. -

265 p.

3. Gollerbach, M.M. Freshwater Algae Determinant of the USSR: Blue-and-Green Algae [Text] / M.M. Hollerbach, E.K. Kosinsky, V.I. Polyansky. - M.: State Publishing House, 1953. -Is.2. - 652 p.

4. Guseva, K.A. Methods of Ecological and Physiological Studies of Algae [Text] / K.A. Guseva // Life of Fresh Waters. - L.: Publishing House of the USSR Academy of Sciences, 1956. -Vol.4. - Is.1. - 122-159 p.

5. Kiselev, I.A. Techniques for Plankton Studying [Text] / I.A. Kiselev // Life of Fresh Waters. - L.: Publishing House of the USSR Academy of Sciences, 1956. - Vol.4. - Is.1. - 183-256 p.

6. Likhachev, S.F. Methods of Ecological and Faunistic Protists Study by the Example of Euglenophytes [Text] / S.F. Likhachev // Methodology and Methods of Science. - Omsk: Publishing House of OSPU, 1997. - P. 111-127.

7. Makrushin, A.V. Bibliographic Index on "Biological Analysis of Water Quality" with a List of Pollution-Indicating Organisms [Text] / A.V. Makrushin. - L.: Zoological Institute, All-Russ. Hydrobiological Society, 1974a. - 53 p.

8. Makrushin, A.V. Biological Analysis of Water Quality [Text] / A.V. Makrushin. - L.: Zoological Institute, All-Russ. Hydrobiological Society, 1974b. - 60 p.

9. Popova, T.G. Euglenoidea [Text] / T.G. Popova, T.A. Safonova // Flora of Spore-Bearing Plants of the USSR. - L.: Nauka, 1976. - Vol.9. - Is.2. - 288 p.

10. Standardized Methods for Water Quality Study [Text] // Methods of Biological

Analysis of Water. Atlas of the Organisms Saprobity. - M., 1977. - Is.3. - 227 p.

11. The Lower Plants Determinant: Algae [Text] / Ed. by L.I. Kursanov. - M.: Sov.

Science, 1953. - Vol.1. - 394 p.

12. Zhadin, V.I. Methods of Studying Benthic Fauna of Reservoirs and Ecology of Benthic Invertebrates [Text] / V.I. Zhadin // Life of Fresh Waters. - L.: Publishing House of the USSR Academy of Sciences, 1956. - Vol.4. - Is.1. - 279-382 p.