Министерство общего и профессионального образования Свердловской области
Ирбитское муниципальное образование
Муниципальное общеобразовательное учреждение Зайковская средняя общеобразовательная школа № 2
Направление: водная экология
Проект на тему:
«Оценка экологического состояния реки Ирбит методом биоиндикации»
Исполнитель: Молокова Виктория Константиновна Ученица 8 класса МОУ Зайковская СОШ № 2
Ирбитского МО
Руководитель: Жукова М.Н., учитель химии. 1 кв. категория
Зайково 2011
Содержание
Введение___________________________________________________________4
Общее описание водоема____________________________________________5- 6
Описание биотопов___________________________________________________7
Биоценоз. Структура биоценоза______________________________________7- 8
Материалы и методы_____________________________________________10- 12 Результаты_________________________________________________________11
Комментарии к таблице №1_______________________________________11- 12
Комментарии к схеме пищевых цепей водного биоценоза______________12- 13
Комментарии к таблице №2________________________________________14- 15
Выводы ___________________________________________________________15 Заключение_____________________________________________________ 15- 16
Литература_______________________________________________________17
Приложения_____________________________________________________18- 25
Приложение №1 (Методики определения состояния пресного водоёма)____18 Приложение №2 (Индекс Майера) ________________________________ 19- 20 Приложение №3 (Биотический индекс Вудивисса)____________________ 21 -23 Приложение №4 ( Изображения видов беспозвоночных, найденных в реке Ирбит)_________________________________________________________24- 25
Цель:
Оценка биологического разнообразия и устойчивости пресноводного биоценоза на примере реки Ирбит.
Задачи: 1. Описание биогеоценоза (экосистемы) на примере реки Ирбит.
2. Описание морфологических особенностей водоема.
3. Описание экологических групп водных организмов.
4. Отбор проб и определение организмов.
5. Описание трофической структуры биоценоза.
Предмет исследования: Разнообразие беспозвоночных в реке Ирбит.
Объект исследования: река Ирбит.
Введение В связи с большой антропогенной нагрузкой, испытываемой природными комплексами в последнее время, становится актуальной разработка и апробация методик, позволяющих оценивать экологическое состояние природных природно-антропогенных ландшафтов. Так как все компоненты природы тесно и неразрывно взаимосвязаны между собой, то нарушения одного компонента вызывает изменение состояния всех остальных. Поэтому, оценивая состояния одного, можно предполагать и изменения других компонентов. Наиболее остро изменения окружающей природной среды отражаются на биотических компонентах, в том числе и на животном мире.
В последнее время оказываются сильные антропогенные воздействия на поверхностные водоёмы. Это и различные сбросы промышленных и бытовых вод, и шумовое загрязнение, и нарушение структуры водоемов при механическом перемешивании слоёв воды, а также нарушение термического режима. Всё эти факторы приводят к различным изменениям в водных экосистемах, что отражается и на общем состоянии природы и на человеческом обществе.
К сожалению, не всегда есть возможность проводить комплексные научные исследования, требующие больших материальных затрат и специального оборудования. В таких случаях можно использовать метод биоиндикации, получивший в последнее время широкое признание и распространённость.
Однако целью данной работы является не только оценка биоразнообразия и устойчивости водных биоценозов, но и привлечение внимания школьников к данной проблеме, что особенно актуально в перспективе дальнейшего ухудшения экологической обстановки в Уральском регионе. Именно в школьном возрасте наиболее удачно можно привлечь внимание к проблемам охраны природы и бережного к ней отношения.
Общее описание водоема
Реки области имеют преимущественно снеговое питание с участием дождевого и грунтового. По сезонам года происходит смена ведущей роли основных источников питания. Летом и осенью это дождевое питание с участием грунтового. Зимой - грунтовое, весной - снеговое. В период весеннего половодья уровень воды повышается на пять и более метров. В многолетнем разрезе сток рек подвержен значительным колебаниям, которые связаны с чередованием циклов многоводных и маловодных лет. В многоводные годы сток превышает среднемноголетние значения в 1,5-5 раз, в маловодные снижается до 0,1-0,6 от среднемноголетних. Продолжительность многоводных фаз колеблется от 8 до 10 лет, а маловодных - от 6 до 25. В конце октября - первой половине ноября реки покрываются льдом на 5-6 месяцев до середины - конца апреля. На реках построено 122 водохранилища с объемом более 1,0 млн. м3 каждое, с общим суммарным объемом воды 2445 млн. м3. Имеется также более 400 прудов с объемом от 50 до 900 тыс. м3. Начало их строительства уходит в XVIII век, когда интенсивно развивалась горнозаводская промышленность. Крупнейшие водохранилища были построены в 1940-1970-х годах: Белоярское, Волчихинское, Рефтинское и др. В долинах горных и особенно равнинных рек распространены луга. В горах они тянутся лишь узкими полосками, но на равнинах местами хорошо сохранились, занимая большую площадь по рекам Тавде, Туре и их притокам. Заливные луга в поймах рек обычно используются под сенокосы, суходольные -- как пастбища. Ирбитка–правый приток р. Ницы (речная система Тобола), протяжённость до п. Зайково около 166 км. Её длина около 204 км, она относится к Обь-Иртышскому бассейну. На реке в п. Красногвардейском построено водохранилище. Пойма реки Ирбит от 6- 20 метров.
Притоки реки Ирбит: Шайтанка, Бобровка, Боровушка. В районе проводимого исследования ширина реки составляет от 6 до 10 м, глубина – от 0,5 до 2,5 м.
Описание биотопов Для изучения общего экологического состояния водоема было выбрано 3 точки отлова животных – биотопов.
Биотоп 1. Данный биотоп представляет собой прибрежную зону, глубина которой составляет 0,5 м. у кромки берега и 1,0м. при удалении от него. Размер биотопа составляет около 50 метров в длину и 4-6 метров в ширину. Грунты представлены песчано- иловыми отложениями, что объясняется большой по сравнению с другими биотопами скоростью течения. Водная растительность практически отсутствует, так как высокая скорость течения препятствует её укоренению и разрастанию. Прибрежная растительность также выражена слабо.
Биотоп 2. Данный биотоп представляет собой мелководную прибрежную заводь. Глубины в этой зоне невелики и колеблются от 0,5 до 1 м. Длинна заводи около 10 метров, ширина около 3-5 метров. Грунты представлены илистыми отложениями мощностью 0,1 – 0,4 метра. Растительность представлена такими видами как рогоз узколистный, ряска. Скорость течения небольшая.
Биотоп 3. Данный биотоп представляет собой водоем, образованный весенним паводком (лужа возле реки). Глубина около 20- 60 см. Длинна лужи около 1 метра, ширина 0.5 метров. Грунт представлен глинисто- песчаным отложением. Растительность представлена пыреем ползучим.
Биоценоз. Структура биоценоза
Биоценоз (от биос - жизнь и греч. koinos - общий) – это совокупность растений, животных, микроорганизмов, населяющих участок суши или водоёма и характеризующихся определёнными отношениями, как между собой, так и с абиотическими факторами среды, длительное время сосуществующих в пространстве и образующих экологическое единство.
Историческая справка Термин «биоценоз» ввел в науку немецкий ученый Карл Мебиус в 1877 г. Изучая, как увеличить продуктивность устойчивого хозяйства на отмелях Северного моря, он обнаружил, что устрицы образуют вместе с другими видами морских животных тесные сообщества, которые приурочены к определенному грунту, солености и температуре воды. В этих сообществах происходит борьба за существования и регуляция численности видов.
Биогеоценоз – это исторически сложившаяся совокупность живых организмов
(биоценоз) и абиотической среды вместе с занимаемым ими участком земной поверхности (биотопом).
Все живые организмы по способу питания разделяются на две группы – автортрофов и гетеротрофов.
Автотрофы используют неорганический углерод и синтезируют органические вещества из неорганических, это – продуценты.
Гетеротрофы используют углерод органических веществ, которые синтезированы продуцентами, и вместе с этими веществами получают энергию. Гетеротрофы представлены тремя группами организмов.
Группа №1 – консументы. Это организмы, потребляющие живое органическое вещество.
Группа №2 – детритофаги. Это организмы, потребляющие мертвое органическое вещество.
Группа №3 – редуценты. Это организмы, которые так же питаются мертвым органическим веществом. В результате чего происходит разложение органического вещества до минеральных соединений, которые возвращаются в почвенный раствор и снова используются растениями.
Водные биоценозы Водная среда является особым местообитанием, так как жизнь в ней зависит от физических свойств воды, в первую очередь от ее плотности, количества кислорода и углекислого газа, растворенных в ней, прозрачности воды,
что определяет распространение солнечного света в толще воды. Однако, наиболее важными экологическими факторами, влияющими на биологическое разнообразие и распределение видов, в пресноводных экосистемах являются следующие: температура воды, количество органики (кормовая база) и скорость течения.
Все организмы, которые обитают в водной среде делятся на несколько экологических групп: бентос, планктон, нейстон, нектон (см. приложение №5) .
Бентос – (от греческого benthos – глубина), совокупность организмов, обитающих на грунте или в грунте дна водоёмов.
Планктон – (от греческого planktos – блуждающий), совокупность организмов, обитающих в толще воды и неспособных противостоять переносу течением (пассивное передвижение).
Нейстон – (от греческого neustos – плавающий), совокупность организмов обитающих у поверхностной плёнки воды (сверху или снизу от неё).
Нектон – (от греческого neustos – плавающий), совокупность активно плавающих организмов, обитающих в толще воды и способных перемещаться на значительные расстояния.