Экологическое состояние речки Федоровка на основе биологического разнообразия

Экологическое состояние речки Федоровка на основе биологического разнообразия

Серетюкова Яна Геннадьевна

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение Зайцевская средняя общеобразовательная школа Кантемировского муниципального района Воронежской области

   Руководитель проекта: Невдашева Елена Александровна (Е-mail: [e-mail])

В последнее  время оказываются антропологические воздействия на поверхностные водоёмы, в частности и на  речку Фёдоровку, протекающую через наше село. Во-первых,  перегородили речку для скота и птицы пятью мелкими прудами в соседнем селении Гармашевка. Во-вторых,  в с.Зайцевка  при строительстве дороги с твердым покрытием, построили дамбы, а это изменило русло реки. В-третьих, в 1970 году был построен Кантемировский пруд, куда впадает наша Федоровка, текучесть реки нарушилась. В итоге произошло  изменение экологического равновесия в природе, именно поэтому, экологическое состояние речки Федоровка вызывает сильную озабоченность и большую тревогу. К сожалению, не всегда есть возможность проводить комплексные научные исследования, требующие больших материальных затрат и специального оборудования.  В таких случаях можно провести исследование на основе изучения биологического разнообразия. Однако целью данной работы является не только оценка биоразнообразия и устойчивости водных биоценозов, но и привлечение внимания школьников к данной проблеме, к проблемам охраны природы и бережного отношения к ней.

Цель: Оценка биологического разнообразия и устойчивости пресноводного биоценоза на примере речки Федоровка. Задачи: Описание биогеоценоза на примере речки Федоровка, описание морфологических особенностей водоема, трофической структуры, экологических групп водных организмов, отбор проб и определение организмов. Сделать вывод экологического состояния водоема на основе биологического разнообразия.

Речка Федоровка протекает через село Зайцевка, считается притоком речки Кантемировка, она в свою очередь – притоком реки  Богучарка. Она правый приток Дона. Протяженность речки 27 км, глубиной 1,5-2 метра и шириной до 2-2,5 метров. Питание речки за счет таяния снега и осадков, но главное за счет родников, расположенных в её долине. Температура воды в период исследования изменялась от +13 до+5 градусов. В районе проводимого исследования ширина  речки изменялась от 1 до 3 метров, глубина - от 0,5 до 1,2 м. Длина исследуемого участка около 500 метров.

По описанию биотоп1 представляет собой прибрежную зону, глубина которой от 0,5 до 1,5 м. Размер биотопа-около 15 м в длину и 2-3 м в ширину.  По сравнению с другими биотопами  скорость течения большая. Водная  растительность почти отсутствует, так как высокая скорость течения препятствует её ускорению и разрастанию. Прибрежная растительность  также выражена слабо.

Биотоп 2 представляет собой мелководную  прибрежную заводь, сильно заражённую аммиаком  (в верховье находится ферма крупнорогатого скота), чему способствует нулевая скорость течения, а также большое количество прибрежной растительности, при неполном перегнивании которой происходит выделение сероводорода. Длина заводи - 40 метров ширина 5 метров. Растительность представлена  такими видами как рогоз узколистный, ряска,  из деревьев – ива, верба.

Биотоп 3 небольшой длиной до 10 метров, шириной до 2х метров. Глубина от 0,5 м до 1 метра. Скорость течения средняя. Природная растительность средне выражена небольшим количеством видов. Биотоп 4 по своим  условиям  является промежуточным между биотопом № 1 и биотопом №3, со средней  скоростью течения. Растительность представлена небольшим количеством рогоза. Длинна участка 5 метров, ширина от 1 до 2-х метров. Глубина - от 0,5 до 1 метра. Водная среда является особым местообитанием, т.к. жизнь в ней зависит от физических свойств воды, её плотности, количество кислорода, углекислого газа, растворенных в ней, прозрачности воды. Наиболее важными экологическими факторами, влияющими на биологическое разнообразие и распределение видов, в пресноводных экосистемах являются: температура воды, кормовая база, скорость течения. Все организмы, которые обитают в водной среде, делятся на несколько экономических групп: бентос, планктон, нейстон, нектон. Список выловленных животных и их распределение по экологическим группам: планктон: циклоп и дафния; нейстон: клоп большой гладкий; нектон: клоп гребляк. Организмы, которые входят в состав того или иного биоценоза подразделяются на несколько трофических групп: продуценты, консументы 1,2,3…порядка,  редуценты.  В водных биоценозах консументы порядка и выше объединяют в группу консументов высшего порядка. Большое количество организмов, находящихся на одном трофическом уровне служит гарантией того, что в случае исчезновения какого-либо вида его место в структуре пищевой цепи займет другой вид и передача вещества и энергии не будет прервана. Трофическая структура речки Федоровка: редуценты: личинка комара-звонца и моллюск большой прудовик. Консументы высшего порядка: личинка ручейника бездомная, личинка стрекозы коромысло, личинка стрекозы  мотка, клоп гребняк, клоп большой гладыш. Консументы первого порядка: моллюск большой прудовик, моллюск сплюснутая катушка, моллюск скрученная катушка, нимфа паденки, циклоп дафния. Продуценты: зелёные растения. Практическая часть заключалась в отлове организмов, их определение. 1.Отбор проб: выбраны 4 биотопа на протекаемом участке речки Федоровка. В течение нескольких дней с помощью сачка на этих биотопах отлавливали животных. Для отлова  использовали: стеклянные банки с крышками, ложки, кювет. В каждом биотопе проводилось по 4 отлова. 2.Определение организмов: с помощью определителей, бинокля распознавали отловленные виды. В таких условиях, где нет необходимого оборудования, специальных определителей, могут быть допущены погрешности в определении видов животных. 3. Описание организмов: после определения с помощью учебной литературы составляли таблицы, в них отловленные нами виды распределились  на экологические группы по трофическим уровням.

Список пойманных организмов по биотопам: биотоп 1- мотыль; биотоп 2-личинки ручейника бездомного, стрекозы коромысло, стрекозы лютка, нимфы паденки; биотоп 3- нимфа паденки и мотыль; биотоп 4- Моллюск сплюснутая катушка, моллюск большой прудовик, клоп большой гладыш, дафния. Исходя из полученных данных, мы видим, что наибольшее количество видов во втором биотопе. Это можно объяснить тем, что в нем почти полностью отсутствует скорость течения, вода стоячая; во-вторых в нем большое количество вещества, которое является пищей. Уже упоминалось, что любая экосистема состоит из нескольких трофических уровней. Такой взаимосвязанный ряд трофических уровней представляет цепь питания. Большое количество организмов, находящихся на одном трофическом уровне, служит гарантией того, что в случае исчезновения какого-либо вида  его место в пищевой цепи займет другой вид и передача энергии не будет прервана. Даем оценку экологического состояния речки Федоровка  по биотическому индексу.

Биотоп 1: индикаторы группы-каждое семейство ручейников, ракообразные, хирономиды, моллюски; количество групп Вудивисса-2; биотический индекс равен 3. Биотоп 2: индикаторы группы-каждое семейство ручейников, ракообразные, жуки, клопы, пиявки, моллюски; количество групп Вудивисса-2; биотический индекс равен 3. Биотоп 3: индикаторы группы-каждое семейство ручейников, ракообразные, моллюски; количество групп Вудивисса-1; биотический индекс равен 2. Биотоп 4: индикаторы группы- семейство ручейников, ракообразные, жуки, клопы,  моллюски; количество групп Вудивисса-2; биотический индекс равен 3.

Прежде чем дать оценку экологического состояния водоема, поясним суть данной методики.  Английский ученый  Вудивисс  подобрал индикаторные группы организмов, которые по-разному реагируют на изменения, происходящие в водной среде обитания.  Каждой  группе присвоено определенное количество баллов. Чем больше балл, тем благоприятней условия, в которых находятся данные организмы. Чем больше индикаторных групп присутствует в данном водоеме, тем выше балл.

Выводы:  По полученным нами данным видно, что во всех биотопах биотический индекс почти одинаков (примерно БИ=3) условия обитание в них можно считать  не вполне удовлетворительными. Это говорит об экологическом состоянии нашей речки. На небольшое видовое разнообразие повлияли как скорость течения реки в некоторых биотопах, так и загрязненность водоема стоками животноводческих ферм и изменение русла реки.  Полученные данные могут быть не вполне точными, так как проводились исследования при минимальном наборе необходимого оборудования и условий. Тем не менее, все эти результаты дают возможность заблаговременно принимать решения, направленные на изменения сложившейся экологической ситуации речки Федоровки.

Заключение: Обследуемый водоем испытывает некоторые антропогенные нагрузки в районе проведения исследования. Это подтверждается небольшим числом встречаемых видов. Так как биоразнообразие  - один из основных показателей устойчивости естественных экосистем, то стоит задуматься над таким числом видов в речке Федоровке. Малое число индикаторных групп является подтверждением того, что условие питание водных организмов не вполне благоприятные.

Краткое описание документа:

Не всегда есть возможность проводить комплексные научные исследования, требующие больших материальных затрат и специального оборудования. В таких случаях можно провести исследование на основе изучения биологического разнообразия. Однако целью данной работы является не только оценка биоразнообразия и устойчивости водных биоценозов, но и привлечение внимания школьников к данной проблеме, к проблемам охраны природы и бережного отношения к ней.