Тема: Биоиндикация водоёмов Донбасса: таксономия, морфологическая изменчивость фитопланктона. Использование результатов исследования в образовательном процессе
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
📋 Содержание
1 ОБЗОР ИСТОЧНИКОВ ИНФОРМАЦИИ 6
1.1 Экологические факторы, определяющие развитие перифитона 6
1.1.1 Абиотические факторы 7
1.1.2 Биотические факторы 14
1.1.3 Антропогенные факторы 18
1.2 Физико-географическая характеристика района исследования 19
1.3 Фитоперифитон, как индикатор водных объектов 22
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 26
2.1 Материалы исследования 26
2.2 Методы альгологических исследований 31
2.2.1 Методы сбора фитопланктона 32
2.2.2 Методы сгущения и консервации фитопланктона 36
2.2.3 Камерная обработка фитопланктона и методы подсчёта водорослей планктона 37
2.2.4 Фиксация проб 42
3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 45
3.1 Таксономическая характеристика идентифицированных видов водорослей водоемов г. Донецка 45
3.2 Систематическая структура идентифицированных водорослей прудов г. Донецка по Фотту 50
3.3 Описание полученных результатов исследований. 55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 71
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 74
📖 Введение
В последние годы разнообразная деятельность человека, связанная с экстенсивным производством, привела к угрозе потери природных ресурсов Земли и поставила задачу сохранения и защиты природы на первое место среди всех глобальных проблем. Функционирование промышленности, сельскохозяйственная деятельность, рост населения, процесс урбанизации – это очевидные причины антропогенного загрязнения природной среды, в том числе водных экосистем.
В союзе европейских государств законодательную базу для диагностики экологического состояния водных объектов, включая химический контроль, биотестирование воды, биоиндикацию загрязнения по характеристикам водных сообществ и биомаркеров у отдельных видов составляет Водная рамочная директива (Water Framework Directive — WFD).
В России государственный экологический мониторинг водных объектов проводится Росгидрометом по программам, включающим гидрохимические, гидрологические и гидробиологические показатели, различающиеся полнотой работ на пунктах наблюдений различных категорий [40,41,42]
Самым существенным показателем изменений в состоянии водных экосистем под воздействием антропогенных факторов является перестройка структуры и метаболизма биоценозов.
Биоиндикация - это изучение природного состояния среды с помощью присутствующих живых организмов.
Биотестирование –это способ лабораторной оценки качества открытых вод по реакциям подопытных организмов с известными и поддающимися учету характеристиками. Аналитическим прибором в биотестировании является тест – организм.
До середины ХХ-го века большинство исследований были сосредоточены на роли биотических компонентов, таких как макрофиты, планктон (фитопланктон) и беспозвоночные (бентос, нектон и нейстон), в водном круговороте питательных веществ. В то время как представителям перифитона не уделялось достаточного внимания в связи с их ролью в водных экосистемах.В 1963 г. R.G Wetzel, в своем фундаментальном обзоре отметил важность перифитона в водных экосистемах как сложно организованной компоненты в системе первичных продуцентов.
Перифитон и микрофитобентос используются в качестве биологических индикаторов на протяжении десятилетий, при этом система сапробности была предложены еще в 1908 году (Hill et al., 2000). Таксономическая структура сообществ водорослей в перифитонных биопленках зависит от многих экологических факторов, включая тип субстрата, колебания температуры, изменения освещенности, режимы течения, уровни питательных веществ, давление со стороны хищников (Cattaneo, 1983; Fairchild, Sherman, 1992; Horner, Welch, 1981; Hudon, Bourget, 1983; Steinman, McIntire, 1986) и химические характеристики воды. Историческое использование биологических показателей для определения качества воды описано в работе Feminella (2000).
Всем известно выражение - «вода - это жизнь». Без воды человек не может прожить более трех суток, но, даже понимая всю важность роли воды в его жизни, он все равно продолжает жестко эксплуатировать водные объекты, безвозвратно изменяя их естественный режим сбросами и отходами. При этом не все водные источники охвачены биомониторинговыми работами. Поэтому возникает необходимость получения достоверной информации о качестве окружающей среды, а именно качества водных ресурсов.
Цель работы: биоиндикация водоёмов Донбасса и использование результатов исследования в образовательном процессе.
Задачи исследования:
• Обзор литературы по биоиндикации и по размерной структуре сообществ как биоиндикатору качества водных объектов
• Проанализировать методы сбора, фиксации и изучения водорослей в водоёмах Донбасса
• Анализ результатов биоиндикации водоёмов Донбасса и использование результатов исследования в образовательном процессе
Объект исследования: водоемы Донбасса
Предмет исследования: фитоперифитон как индикатор водных объектов Донбасса
Методы и материалы: анализ литературы, отбор проб, камерная обработка и метод подсчета водорослей, фиксация проб.
Теоретическую и экспериментальную основу исследования водных экосистем и их чистоты разработали известные русские ученые - Г.Г. Винберг, С.Н.Скадовская, Е.А.Тимофеева– Ресовская.
Теоретическое и практическое значение: проведено изучение таксономии и особенностей морфологической изменчивости фитопланктона водоемов Донбасса. Полученные данные могут составить основу развития биомониторинга качества вод. Материалы данного исследования могут быть применены в образовательном процессе в школах при изучении темы «Сообщества и экологические системы» и «Систематические группы растений» и ВУЗах при чтении курсов «Основы альгологии и микологии» (раздел экология водорослей), «Экология водорослей и грибов».
✅ Заключение
В результате проведенных исследований в прудах г. Донецка, была определена систематическая структура популяции фитопланктона, включающая 150 видов, из которых по количеству видов доминирует отдел Chlorophyta, включающий 57 видов (38%) от общего числа видов представителей в своем составе. На втором и третьем месте представители отделаCyanoprocaryota с 37 (25%) и Bacillariophyta - 35 (23%) видов водорослей. Эти отделы суммарно формируют ядро альгофлоры – диатомово-протококковый комплекс
Среди представителей альгофлоры прудов №1,2,4,5,6 г. Донецк в период с май по сентябрь было определено 150 видов относящихся к 7 отделам, 12 классам, 24 порядкам, 44 семействам, 66родам
Отдел Chlorophyta включает в свой состав 4(2,1%) класса, 5 (20,8%) порядков, 14 (32%) семейств, 27 (38%) родов и 57 (38%) видов. Отдел зеленых водорослей доминирует по количеству найденных видов. Часто встречались следующие представители: ChlamydomonasehrenbergiiGorosch., C. braunii Gorozh., Pandorinamorum(Müll.) Bory., Pediastrum duplex Meyen., Schroederia setigera (Schröd.) Lemm., Dictyosphaerium elongatum Hindák, Lagercheimia genevensis (Chod.) Chod., Oocystis borgei Snow., Closteriopsis longissima (Lemm.) Lemm., Coelastrum microporum Näg., Tetrachlorella alternans (Smith) Korsch.
Редкими были такие виды: Siderocelisornata(Fott) Fott, TetraedrontriangulareKorsch., Kirchneriellalunaris(Kirsch.) Mob., Raphidocelis contorta (Schmid.) Marvan., Actinastrum hantzschii Lagerh.
ОтделCyanoprocaryota. Он насчитывает в своем составе 2 (17%) класса, 4 (17%) порядков, 12 (27%) семейств, 27 (38%) родов и 35 (25%) представителей фитоперифитона; данный отдел одну из лидирующих позиций занимает лидирующие позиции по количеству идентифицированных классов, порядков, родов и видов водорослей. Чаще всего здесь встречались следующие виды: Gloeocapsaturgida(Kütz.) Hollerb. emend., MicrocystispulvereaKütz.f. parasitica(Kütz.) Elenk., M. aeruginosa Kütz. emend. Elenk., Aphanizomenon flos-aquae (L.) Ralfs., Oscillatoria planctonica Wolosz. Редкими по встречаемости были: Gomphosphaeria lacustris Chod., Oscillatorialimosa Ag.
Отдел Bacillariophyta насчитывает в своем составе 2 (17%) класса, 9 (37%) порядка, 9 (32,1%) семейств, 26 (43,3%) родов и 35 (23%) представителей фитоперифитона; данный отдел занимает лидирующие позиции по количеству идентифицированных таксономических единиц. Наиболее часто встречались следующие представители: Cyclotellacomta(Ehr.) Kütz., Melosiragranulata(Ehr.) Ralfs., M. varians Ag., Meridion circulare (Grev.) Ag., Diatoma vulgare Bory., Synedra ulna (Nitzsch.) Ehr., S. acus Kütz., Asterionella formosa Hass., Fragilaria crotonensis Kitt., F. capucina Desm., Navicula mutica Kütz., N. microcephala Grun., N. radiosa Kütz., Neidium affine(Ehr.) Pfitz., Pinnularia viridis (Nitz.) Ehr., P. major (Kütz.) Rabenh., Cymbella prostrata (Berk.) Cl., C. turgida (Greg.) Cl., Amphora ovalis Kütz., Achnanthes microcephala (Kütz.) Grun., Nitzschia linearis W. Sm., N. microcephala Grun. Surirella linearis W. Sm. var. constricta (Ehr.) Grun.
Редкими были такие представители: StephanodiscushantzschiiGrun., Tabellariafenestrata(Lyngb.) Kütz., Caloneis bacillum (Grun.) Cl., C. silicula (Ehr.) Cl., Gomphonema acuminatum Ehr., Amphiprora paludosa W. Sm.
Отдел Chrysophyta включает в свой состав 1 (8,3%) класс, 2 (8,3%) порядка, 3 (6,8%) семейств, 4 (7%) родов и 5 (3,3%) видов. Наиболее частыми были следующие виды: ChrysococcusrufescensKlebs., KephyrioncupuliformeCondrat. Наименее встречающиеся представители: Mallomonascaudata Iwanoffem. WilliKrieg., Pseudokephyrionschilleri(Sch.) Conrad, StenicalixmoniliformisEhr.
Отдел Euglenophyta насчитывает в своем составе 1 (8,3%) класс, 2 (8,3%) порядка, 2 (4,5%) семейства, 4 (5,6%) рода и 13 (8,6%) представителей. Из всех видов чаще встречались следующие: TrachelomonaslacustrisDrezep., EuglenapolymorphaDang. Редкими были Phacuspleuronectes(Ehr.) Duj.
Отдел Dinophyta представлен 1 (8,3%) классом, 1 (4,1%) порядком, 1 (2,2%) семейством, 1 (1,4%) родом и 2 (1,3%) видами (Glenodiniumbernardiense Chodat&Zender, Peridiniumcinctum Pénard).
Отдел Pyrophytaвключает в себя 1 (8,3%) классом, 1 (4,1%) порядком, 1 (1,4%) семейством, 1 (1,4%) родом и 1 (0,6%) видом
Последние два вида занимают по всем таксономическим категориям последнее место.



