Розділ 6. ОЦІНКА СТАНУ ВОДОЙМ МЕТОДОМ БІОІНДИКАЦІЇ
Теоретичні основи біоіндикації водойм
Наприкінці XX ст. до практики визначення екологічного стану водойм, поряд із традиційними, долучилися й біологічні методи. Найбільшого розвитку та поширення набули методи біоіндикації, які ґрунтуються на тому, що живі та неживі компоненти екосистеми в природі тісно взаємопов'язані між собою, а тому екологічний стан водойми, її забруднення та погіршення якості води позначається на організмах, які тут мешкають, зокрема, на водних тваринах та рослинах.
Біологічний контроль якості води дозволяє оцінити наслідки як постійного, так і залпового забруднення, оскільки усереднює «ефект забруднення» в часі. При цьому немає потреби ідентифікувати речовини, що призводять до забруднення, проте одразу можна оцінити якість води та її придатність для використання.
Біоіндикація прісних вод — система оцінки екологічного стану водойми і якості води, що базується на вивченні якісного та кількісного складу видів-індикаторів.
Біомоніторинг прісних вод — система періодичних спостережень за екологічним станом водного об'єкту шляхом використання методів біоіндикації. При проведенні біомоніторингу накопичують відомості про стан екосис теми водного об'єкту, виявляють зміни, що в ньому відбуваються, і розробляють заходи щодо покращання його екологічного стану.
Реакція організмів на забруднення може полягати у наявності чи відсутності виду, значеннях чисельності особин окремого виду тощо. Існує група дуже чутливих організмів, які у разі забруднення водойми першими зникають зі складу її населення. Це індикатори чистої води. Діаметрально протилежною є група видів, які пристосовані дожиття в дуже забруднених водоймах. Вони не тільки почувають там себе цілком комфортно, але і не можуть жити у чистій воді. Це витривалі види — індикатори значного забруднення. Поміж цими індикаторами знаходиться група помірно чутливих організмів.
|
|
|
Найточніші результати біоіндикації водойм дає вивчення організмів, які у разі змін комплексу умов середовища не здатні швидко і назовсім покинути біотоп. До таких належать, насамперед, вкорінені водні рослини — макрофіти, а також тварини-мешканці дна водойми — макрозообентос. Це досить великі організми, які можна легко зібрати у водоймі й визначити до певного таксономічного рівня без збільшувальних приладів та спеціальної підготовки.
Особливості біоіндикації за макрофітами
Водні макрофіти — це рослини, що належать до різних систематичних груп, але існування яких тісно пов'язане з водою. До них належать багатоклітинні водорості, мохи, папороті та квіткові рослини, що здатні рости в умовах водного середовища або надлишкового зволоження (мешкають як безпосередньо у воді, так і в прибережній зоні). Вони є чутливими до змін навколишнього середовища, відображають гідрологічний режим водойми, її трофічний статус, стадію розвитку, специфіку хімізму води тощо. Біоіндикація екологічного стану водойми за макрофітами здійснюється шляхом оцінки:
|
|
|
— видового складу макрофітів;
— ступеня розвитку окремих видів або угруповань макрофітів (проективне покриття - проекція рослин на дно водойми (якщо дивитися зверху на зарості), що виражається у відсотках або балах.);
— наявності окремих видів-індикаторів та індикаторних груп;
— просторового розподілу заростей на водоймі.
Залежно від характеру пристосування до водного середовища, макрофіти розподіляють на дві основні екологічні групи: гелофіти (повітряно-водні рослини) та гідрофіти (рослини з плаваючими на поверхні води листками та занурені у товщу води). Прибережні та мілководні ділянки водойм займають зарості повітряно-водних рослин (очерет, рогіз, стрілолист тощо). їхні кореневища та нижня частина стебла перебувають у воді, а більша частина рослини — у повітрі. Це великі багаторічні трави з потужною кореневою системою. Щільні зарості цих видів зазвичай виконують важливу екологічну роль: захищають береги від руйнації, затримують, трансформують та очищують забруднені води поверхневого стоку з навколишніх суходільних територій. Проте рослини цієї групи, у разі надмірного їхнього розвитку, після відмирання і розкладання фітомаси можуть бути джерелом вторинного забруднення водойми, оскільки формують надзвичайно продуктивні зарості.
|
|
|
Рослини з плаваючими на поверхні води листками — переважно зустрічаються на озерах або річкових затоках з помірною течією. Деякі з них прикріплені до дна кореневищем (латаття, водяний горіх), інші — вільноплаваючі — переміщуються поверхнею води під дією вітру чи течії (сальвінія, ряски).
Занурені рослини майже повністю перебувають підводою і найкраще з усіх макрофтів пристосовані для життя у водному середовищі (рдесник, елодея). В озерах з високою прозорістю води їхні угруповання можуть розвиватися до глибини 8-10 м, проте найчастіше — лише до 2-3 м. Таким чином, завдяки тісному зв'язку з водним середовищем саме гідрофіти найбільше залежать від екологічного стану водойми, і тому є найчутливішими індикаторами якості води.
|
|
|
Серед водних рослин можна виділити групи видів, що є індикаторами певних екологічних умов.
Індикатори реофільних умов (від грецького rheos — течія, потік; fileo — любити). Важливою умовою природного функціонування річкових екосистем є наявність течії. В такому випадку значного розвитку у руслі річки набуває група реофльних макрофітів. До неї належать види, що здатні витримувати певні швидкості течії, перепади рівня води та потребують для свого розвитку високої концентрації розчиненого у воді кисню. Це, насамперед, різні види рдесників, стрілолист, глечики жовті.
Індикатори лімнофільних умов (від грецького limn є — озеро, fiieo — любити). У разі зміни гідрологічного режиму, в результаті чого створюються умови, наближені до озерних( зменшується швидкість течії аж до майже стоячої води, активізуються процеси замулення, збільшується рівень трофності води) спостерігається зміна домінуючих комплексів: реофільні угруповання водних рослин поступаються місцем лімнофльним, здатним витримувати замулення, погіршення кисневого режиму та надлишок органічної речовини у воді. Вони репрезентовані заростями очерету звичайного, рогозу вузьколистого, латаття білого.
Індикатори заболочування. На обмілілих річках і мілководних ставках зазвичай спостерігаються процеси заболочування, під час яких якість води значно погіршується. При цьому відмічається надмірний вміст органічної речовини, значне накопичення відмерлих решток рослин й спричинене цим зниження рівня розчиненого у воді кисню, збільшення концентрації сірководню та метану, вода у водоймі набуває бурого кольору. В таких умовах розвивається та домінує специфічний комплекс видів макрофітів. Це рогіз широколистий, пухирник звичайний, кушир занурений, ряски мала.
Індикатори засолення. Деякі з макрофітів здатні витримувати значний вміст солей у воді й зростають навіть у морі. Серед них—звичні рослини Чорного та Азовського морів — камки морська та мала. Крім цього, існує група макрофтів, що є індикаторами засолення континентальних водойм. Ці види здатні виживати у водоймах, які зазнали підсолення як природним шляхом, так і внаслідок потрапляння промислово-комунальних стоків та забрудненого поверхневого стоку з навколишніх сільгоспугідь. Це цанікелія велика, рупії, рогіз Лаксмана.
Індикатори трофічного статусу водойм. Класифікація водойм за їхнім трофічним статусом ґрунтується на рівні продукування первинної продукції фотосинтезуючими організмами (мікроскопічними водоростями та макрофітами). Визначення трофічного статусу водойми здійснюється також на основі інших показників: чисельність та біомаса фітопланктону, кількість біогенних елементів (азоту та фосфору), вміст хлорофілу у воді тощо. Вчені виділяють три основних типи водойм за трофністю: оліготрофні, мезотрофні, евтрофні.
Дата добавления: 2019-02-13; просмотров: 1073; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!