Другое: Животные–биоиндикаторы окружающей среды

3.4 Почвы

Почвы исследуемой станицы представлены долинными черноземами!

Коренными породами, слагающими территорию района, являются пески верхнеплиоценового возраста. Отложения верхнего плиоцена покрываются красно-бурыми глинами, которые сверху покрыты толщей четвертичных отложений, проставленный светлыми желто-бурыми лессовидными глинами, мощность их достигает 20м.

Почвообразующими породами, слагающими основную территорию исследуемой территории, являются желто-бурые легкие глины.

В пониженных участках поймы реки почвообразубщими породами являются оглееные глины, почвообразующие породы днищ балок представлены уплотненными глинами.

.5 Растительный мир

В сложной и длительной истории на фоне последовательной смены геологических эпох растительной покров испытал большие нарушения, подвергся воздействию со стороны человека.

Степи полностью распаханы, местами превращены в выгоны. Только кое-где по склонам балок и по немногим межам сохранились остатки бывшего степного растительного покрова.

Основная естественная растительность, охарактеризованная профессором И.С. Косенко (1970) как разнотравно-злаковая кустарниковая степь. Представлена она большим разнообразием видового состава при преобладании тонконога, жестняка степного, костра, пырея, типчака и других.

По берегам рек и глубоким западинам растительность представлена лугово-болотным типом-тростником, осоками и др.

Древесная растительность представлена дубом, ясенем, акацией.

.6 Гидрография и гидрология

География станицы представляет степной рекой Понура. Река пересекает территорию исследуемой станицы с юго-востока на северо-запад и относится к категории типичной равнинной степной реки. Питание реки осуществляется в основном за счет талых снеговых вод в весенний период.

Грунтовые воды залегают на глубине 3-4 метра. Лишь вблизи реки грунтовые воды в некоторых местах выходят на поверхность. Грунтовые воды обладают сравнительно невысокими питьевыми качествами.

Река Понура начинается в четырех км юго-западнее станицы Динской и впадает в Понурский лиман. Длина реки 90 км; весеннее половодье длится от одного до двух месяцев ( февраль-март), иногда летом происходят кратковременные дождевые паводки. По всей длине реки построено 54 дамбы, что значительно влияет на ее скорость течения, растительный и животный мир.

.7 Тектоника, геологическое строение. Полезные ископаемые

В тектоническим отношении территория Калининского района, центром которого является исследуемая станица, входит в пределы Азово-Кубанской впадины.

На формирование геологического строения оказывали свое влияние разнообразные процессы регионального масштаба.

Главным фактором, обуславливающим геологическое строение территории, является тектоническое состояние Азово-Кубанской впадины, в развитии которой наблюдается тенденция к погружению, начавшегося еще с дочетвертичного времени и продолжавшегося ныне. В силу этого исследуемая территория явилась ареной накопления терригенного материала, приносимого главным образом с Кавказа и Ставропольской возвышенности.

Четвертичные отложения повсеместно распространены на всей территории Калининского района. Они слагают верхнюю часть геологического разреза, покрывая собой более древние третичные осадки. Третичные отложения представлены осадками плиоцена, миоцена, олигоцена, эоцена, верхнего палеоцена.

В результате обследований установлено, что в ст. Калининской существует разрабатываемый карьер глин, на базе которого работает кирпичный завод.

V. Материалы и методы исследования

Материалом для данной работы послужили дафнии, используемые для биотестирования воды реки Понуры, взятой на различных участках. Исследование токсичности воды в вышеназванной реке проводилось в сентябре в 2006 году в окрестностях станицы Калининской.

Определение систематической принадлежности дафний проводилось по определителю «Маршал Клавендиш» (2003г.).

Для проведения экспериментальной работы использовалась методика, предложенная В.А. Поляковым (1995 г.).

Пробы воды брались на участках реки Понура в районе автотранспортного предприятия «Континент», на станичном пляже, со сбросового канала рисовых чеков.

Изучалась морфология и биология дафний, определялись активность животных и продолжительность жизни в различных пробах воды.

VI. Биология и строение дафнии как главного биоиндикатора воды в условиях станицы Калининской

Для того, чтобы использовать дафнии как биоиндикатора воды на различных участках реки Понура мы изучило ее морфологию и биологию .

Род дафния (класс Ракообразные) насчитывает более 50 видов и распространен повсеместно. Наиболее распространена большая дафния.

Дафнии являются важнейшей составной частью пресноводного зоопланктона, служат источником пищи молоды рыб и, являясь фильтраторами, выполняют активную роль в процессах самоочищения водоемов. Эти рачки обитают в стоячих и слабопроточных водоемах, с массой разлагающихся растительных остатков и немногочисленными рыбами, особенно часто - во временных пересыхающих лужах и небольших водоемах. Дафнии (Cladocera). Сильно сжатое с боков тело у большинства видов покрыто двухстворчатой хитиновой оболочкой. Это мелкие, иногда ярко-красные существа размером с булавочную головку. На голове находятся два глаза, которые у полностью развитых экземпляров сливаются в один сложный глаз, у многих видов рядом с ним находится еще один простой глазок. От головы отходят раздвоенные антенны. Ударяя ими, рачок продвигается толчками вверх, а затем медленно опускается.

Летом, в теплую погоду, в выводковой камере самки образуются неоплодотворенные яйца (50-100 шт.), из которых выходят только самки, вскоре покидающие тело матери. Затем самка линяет и в ней опять развиваются новые яйца. Молодь через несколько дней также дает приплод. Это приводит к бурному массовому размножению рачков, во время которого вода кажется окрашенной в ржавый цвет. С наступлением холодов, в конце лета и осенью, из некоторых яиц появляются самцы, а у самок образовываются яйца, которые могут развиваться лишь после оплодотворения самцом. Эти оплодотворенные, заключенные в плотную оболочку, яйца-эфиппии плавают или опускаются на дно, могут переносить высыхание и морозы, сохраняя вид при неблагоприятных условиях. Тепло и влага пробуждают их к жизни, из яиц появляются самки и цикл начинается снова. Рачки живут в различных водоемах - прудах, озерах, канавах, ямах с водой и т. п. Питаются растительным планктоном, бактериями и инфузориями, которых затягивают в рот током воды, создаваемым движением ног. Наиболее часто встречаются следующие рачки: - Дафния магна, самка до 6 мм, самец до 2 мм, личинки - 0,7 мм. Созревают в течение 4-14 суток. Пометы через 12-14 суток. В кладке до 80 яиц. Живут 110-150 суток. - Дафния пулекс, самка до 3-4 мм. Пометы через 3-5 суток. В кладке до 25 яиц. Живут 26-47 суток. Моина (красный рачок), самка до 1,5 мм, самец до 1мм, личинки 0,5мм. Созревают в течение 6 суток. Пометы каждые 1-2 дня, до 7 пометов, до 53 яиц. Живут 22 дня. Учитывая, что дафнии живут и активно размножаются в чистых водоемах, их отсутствие в воде довольно показательно. Эти мелкие ракообразные очень чувствительны к химическому и радиоактивному загрязнению и потому могут служить организмами-индикаторами чистоты воды. Даже разбавленные в 10 раз городские сточные воды токсичны для дафний в месте сброса сточных вод смертность этих рачков достигает 94-100%. Мелкие виды дафний (Daphnia pulex, D.longispina) менее чувствительны к загрязнению, чем крупная Daphnia magna, но и их не бывает в сточных водах, где степень очистки близка к минимальной.

VII. Результаты исследований воды реки Понуры при помощи биоиндикатора - дафний

На месте излучины реки Понуры, где практически нет течения и часто образуются в жаркое время пересыхающие участки, мы вылавливали дафний. В таких водоемах дафнии более привычны к кислородному голоданию и легче переносят дальнейшую транспортировку. Вылавливали дафний сачком. Использовали для этого специализированный сачок с длинной рукоятью -2метра, диаметром 30см и тканевым конусом из капрона 60см длины с закруглением на конце. Сачком спокойно, плавно, без особых усилий водили в виде “восьмерки” в местах скопления дафний. Чтобы не подхватить с дафниями гидру мы старались ловить рачков вдали от зарослей водных растений. Отловленных дафний помещали в бидон. В школе отловленных дафний перелили в широкий белый эмалированный таз. Там, в течение 2-х часов все нежелательные организмы осели на дне и стенках. Поместили дафний в 20-ти литровый аквариум со старой водой при температуре 22 градуса . В аквариум добавили 2 литра воды из водоема, где выловили дафний, согласно рекомендаций В.А. Полякова. В качестве корма дафниям использовали кормовые дрожжи. Кормили животных 1 раз в день утром. Через неделю рачки начали размножаться.

Для исследования качества воды реки Понуры 15 сентября отобрали 3 пробы в количестве двух литров каждая. Проба №1 была отобрана на участке реки Понуры в районе автотранспортного предприятия «Континент» (восточная окраина станицы Калининской). Проба №2 - на станичном пляже (южная окраина Калининской). Проба №3 отбиралась на сбросовом канале с рисовых чеков (западная окраина станицы Калининской). Для удаления взвешенных частиц, забивающих фильтровальный аппарат дафний, пробы воды отстаивали в течение 24 часов.

Затем, в три стакана налили по 200 мл тестируемой воды из каждой пробы и поместили туда по 10 дафний. В качестве контрольной пробы взяли воду с места проживания рачков, отстоянную в течение 24 часов.

Основным показателем токсичности является выживаемость рачков. Наблюдения за выживаемостью дафний проводили согласно методике в течение 1-го и 2-го часа воздействия раствора, через 15 минут, а затем ежечасно до конца 1-го дня наблюдений, а в последующие сутки - 3 раза в день (в 8, 13, 18 часов). Результаты заносили в таблицу. Эксперимент повторили 2 раза. Продолжительность экспозиции в обоих случаях- 33 часа.

Таблица № 1. Выживаемость дафний (экз.) в пробах воды реки Понуры

Время гибели рачков определяли по наступлению неподвижности (иммобилизации): дафнии лежали на дне стакана, плавательные движения отсутствовали и не возобновлялись при покачивании стакана.

Причем, в пробе №3 через 30 минут после помещения дафний в стакан с раствором исследуемой воды отмечалась сначала повышенная активность, а затем угнетение рачков, которое выразилось в значительном замедлении движений животных. В пробе №1 изменение активности животных (замедление двигательной реакции) наблюдалось через 2 часа после начала эксперимента. Полная гибель рачков в пробе №3 наступила через 3 часа экспозиции в обоих случаях, а в пробе №1 -через 33 часа экспозиции во втором случае, а при первом проведении эксперимента через 33 часа наблюдалась гибель 80% дафний. Гибель рачков в пробе №2 составила 10% на конец эксперимента в первом случае и 20%- во втором случае, что является доказательством хорошего качества воды.

Выводы

. Биоиндикаторы - организмы, которые реагируют на загрязнение окружающей среды изменением видимых признаков, что позволяет прогнозировать ситуацию с загрязнением на основе измерения этих изменений. На протяжении истории человеческого общества люди научились не только наблюдать за изменением в поведении различных представителей животного мира, но и широко использовать их особенности для предсказания погоды, характеристики окружающей среды, надвигающихся природных катастроф.

В последние годы животные - биоиндикаторы используются в экспериментальной и производственной деятельности. Тест-объектами являются водные животные - инфузория туфелька (Paramecium caudatum), гидра (Pelmatohydra oligactis), рыбы-гуппи (Poecilia reticulata) и золотая рыбка (Carassius auratus auratus), личинки остромордой (Rana arvalis) и озерной (Rana ridibunda) лягушек и другие. Учитывая, что дафнии живут и активно размножаются в чистых водоемах, их отсутствие в воде довольно показательно. Эти мелкие ракообразные очень чувствительны к химическому и радиоактивному загрязнению и потому могут служить организмами-индикаторами чистоты воды. Положительным фактором их использования как биоиндикаторов является их широкое распространение, высокая плодовитость, простота проводимых с их участием исследований. Исследования качества воды реки Понуры при помощи биотеста дафний показали, что на разных участках водоема токсичность воды различна. Наиболее высокая токсичность отмечается в сбросовом канале с рисовых чеков, менее токсична вода в реке возле автотранспортного предприятия «Континент». Относительно хорошее качество воды отмечается на станичном пляже ( южная окраина Калининской).

Предложения

1. Довести до сведения учительской и родительской общественности результаты биотестирования реки Понуры.

2. Провести очистку берегов реки возле школы с целью создания проведения лабораторного практикума для полного исследования воды данного водоема.

3. Регулярно проводить биотестирование воды реки Понуры с целью регистрации ее экологического состояния.

Библиографический список

1. Бертон Р. Чувства животных. М., "Мир", 1972

2.       Биоиндикация загрязнений наземных экосистем. Под ред. Р. Шуберта. М., "Мир", 1988

.         Васильева Е.А. «Как организовать общественный экологический мониторинг: руководство для общественных организаций». М. СоЭС, 1997. -256с.

.         Горбовский А. Разумные звери. "Наука и жизнь" №№ 6-8, 1998

.         Голубев И.Р., Новиков Ю.В. « Окружающая среда и ее

охрана».М., 1985.

.   Гелашвили Д.Б. «Экологический мониторинг. Методы биомониторинга». Часть 1,2 Учебное пособие. Н. Новгород:, ННГУ,1995.

.         Ковешников В.Н., Усенко С.Н. «Методические разработки краеведческих наблюдений». Краснодар. 2000.

9. Майстренко В.Н., Хамитов Р.З., Бутников Г.К. «Эколого-аналитический мониторинг суперэкотоксикантов». М.Химия,1996. -319с.

. Лужников Е.А. Клиническая токсикология. М.: Медицина, 1994. -256с.

. Научно- поисковые работы учащихся школ г.Крымска и Крымского района. Крымск, 1998. Стр.44-47.

. Патин С.А., Айвазова Л.Е. и др. Биотестирование природных и сточных вод. М. Легкая и пищевая промышленность, 1981.

. Поляков В.А. Практикум к курсу «Проблемы экологии, окружающей среды и рациональное природопользование». Краснодар. 1995.

14.   Поляков В.А. «Межпредметная экология». Краснодар. 1995.

15. Поляков В.А. Вопросы экологии и охраны природы. Методические рекомендации. Часть 1-3. Краснодар. 1089,1090.

. Фельдман Л.Г. « Окружающая среда: энциклопедический словарь- справочник». М.: Прогресс, 1993. - 640 с.

. Универсальный иллюстрированный справочник «Древо Познания». Маршал Клавендиш. МС ИСТ ЛИМИТЕД. 2003 Часть-21.

. Энн Капуссински. Высказывания профессора. 2004г.

. Экологический мониторинг. Методы биомониторинга. Часть I, 2. Учебное пособие / Под ред. проф. Гелашвили Д.Б., Н. Новгород:, ННГУ, 1995

Приложение

Фото № 1. Внешний вид дафнии

Фото № 2. Кормление дафний

Фото № 3. Отбор воды для эксперимента

Фото № 4. Забор воды из реки Понура в районе автопредприятия «Континент»

Фото № 5. Забор воды из реки Понура на станичном пляже

Фото № 6. Забор воды из стоков воды с рисовых чеков

Фото № 7. Измерение температуры в пробах воды