Биоиндикация степени загрязненности водоема по популяции ряски
Ряска – это водное многолетнее цветковое растение. Ее часто можно встретить в лужах, мелких прудах, канавах и других хорошо прогреваемых водоемах с пресной стоячей или медленно текучей, богатой органическими веществами водой. Часто рясковые образуют большие скопления - сплавины, сплошь покрывающие поверхность водоемов. Вегетативное тело рясковых – листец (щиток) - по виду напоминает крошечный плавающий лист, одиночный или соединенный с другими в небольшие группы по 2 или более.
В загрязненном водоёме щитки ряски обычно имеют повреждения: черные и бурые пятна (некроз) и пожелтение (хлороз). Некроз — это патологический процесс, выражающийся в местной гибели ткани в живом организме.
Хлороз — болезнь растений, при которой нарушается образование хлорофилла в листьях и снижается активность фотосинтеза.
В водоёмах, загрязнённых органическими веществами, ряска быстро размножается вегетативным способом, поэтому каждое растение имеет несколько щитков. По количеству щитков у одного растения и по доле повреждённых щитков можно оценить загрязнение водоёма. Можно сравнить разные водоемы или в одном и том же водоеме взять пробы в разных местах – там, где предполагается наличие загрязнений.
В наших водоемах чаще всего встречается ряска малая. Это светло-зеленое маленькое растение, ее листецы овальной формы, от нижней поверхности каждого листеца отходит в воду корешок с утолщением на конце. Ширина листеца ряски малой 2-3 мм, но она имеет относительно длинные корни - до 10 см. Но встречаются и другие виды.
Схема-определитель видов ряски.
А) Многокоренник обыкновенный: корней несколько, если корни не развиты – материнский щиток крупный (5-10 мм);
Б) Ряска трехдольная: корень один, щиток вытянутый, на верхушке заострённый.
В) Ряска горбатая: щиток округлый, с нижней стороны щитка отчётливо видно выраженное вздутие.
Г) Ряска малая: щиток округлый, вздутия на нижней стороне нет.
Рис.1. 1 – ряска трехдольная, 2 – ряска малая, 3 – ряска горбатая, 4 – многокоренник обыкновенный
Оборудование и материалы
- Ведро объёмом 5 литров для отбора проб. Банки для проб из разных водоёмов. Лупа, пинцет.
Ход работы.
Отбор проб проводится в месте со спокойным замедленным течением. Ведром собирают ряски с площади приблизительно в 0,5 кв. м. Переносят собранные растения в тарелку или банку с небольшим количеством воды из этого же водоёма. Таких проб надо взять несколько.
Каждую пробу, содержащую примерно 150–200 растений, разбирают по видам, пользуясь схемой-определителем. Подсчитывают число растений каждого вида, учитывая что отдельное растение ряски представляет собой пластинку (щиток) с дочерними щитками, прикреплёнными по бокам материнского щитка.
Выясняют количество растений ряски разных видов в данной пробе. Определяют самый массовый вид. Все дальнейшие расчёты выполняют с растениями этого вида.
Перекладывая пинцетом по одному растению в другую посуду, подсчитывают общее число щитков у растений самого многочисленного вида. Подсчитывают повреждённые щитки: с тёмными пятнами (некроз) или неокрашенными участками (хлороз). Данные заносят в таблицу 1.
Таблица 1.
Общее число щитков и число щитков с повреждениями на одном растении ряски. Проба 1. | |||||||
|
Вычисляют, какой процент составляют поврежденные щитки к общему числу щитков: (число поврежденных щитков/общее число щитков)*100 %.
Вычисляют среднее число щитков на особи (отношение общего числа щитков к числу особей).
Таким же образом анализируют оставшиеся пробы. Данные вносят в рабочую таблицу.
Таблица 2.
Результаты анализа проб ряски изучаемого водоема.
№ пробы | Число растений (особей) | Общее число щитков | Среднее число щитков на особи (число щитков/число особей) | Число щитков с поврежде-ниями | Процент щитков с поврежде-ниями |
1 | |||||
2 | |||||
… |
По таблице 3 оценивают качество воды каждой пробы. В ячейке, где пересекаются полученные данные, указан коэффициент загрязнения воды.
Таблица 3.
Оценка качества воды по состоянию ряски.
Процент щитков с повреждениями | Среднее число щитков на особи | ||||
0-1 | 1,3 | 1,7 | 2,0 | >2 | |
0 | 0-1 | 2 | 3 | 3 | 3 |
10 | 2 | 3 | 3 | 3 | 3 |
20 | 3 | 4 | 3 | 3 | 3 |
30 | 4 | 4 | 4 | 3 | 3 |
40 | 4 | 4 | 4 | 3 | - |
50 | 4 | 4 | 4 | - | - |
>50 | 5 | 5 | - | - | - |
Условные обозначения:
1 – очень чистая;
2 – чистая;
3 – умеренно загрязнённая;
4 – загрязнённая;
5 – грязная.
Результаты исследования можно представить в следующем виде:
Таблица 4.
Результаты биоиндикации качества воды по популяции ряски
№ пробы | Качество воды |
1 | |
2 | |
… | |
Общий результат |
Как вариант этого исследования в отношении водоемов, где в естественных условиях не произрастает ряска, можно провести лабораторное выращивание культуры ряски на потенциально загрязненной воде изучаемого водоема в сравнении с контрольной средой (отстоянная водопроводная вода) при постоянном световом и температурном режиме. В динамике могут быть проанализированы такие же показатели, а также масса прироста в опыте и в контроле, и соответственно может быть сделан вывод о степени загрязненности изучаемого водоема. По этому же принципу возможно выполнить сравнение загрязнения нескольких водоемов.
