Охрана окружающей среды пособие 4 модуль (1135362), страница 37
Текст из файла (страница 37)
В океанахбогатые планктоном дивергентные субполярные круговороты сменяются беднымиконвергентными субтропическими акваториями.Цикличность развития планктона в течение года наиболее выражена в полярных исубполярных широтах. Численность планктона обычно выше в тёплое время года иснижается в зимний период. Так в Белом море численность фитопланктона увеличиваетсявесной.
Некоторые виды водорослей начинают размножаться ещё подо льдом, в результатеувеличения продолжительности светлого времени дня и количества солнечного света.197Цветение фитопланктона начинается в конце весны после таяния льда. Пользуясь обилиемпищи, в этот период формируют гонады и нерестятся холодолюбивые виды зоопланктона.После прогрева поверхностных слоёв и снижения численности фитопланктона подросшаямолодь холодолюбивых видов зоопланктона опускается глубже, а в поверхностных слояхдоминирует комплекс теплолюбивых видов. Летний комплекс видов фитопланктонавегетирует в период максимума освещённости и температуры поверхностного слоя, нонизкого содержания биогенных элементов.
Увеличение численности некоторых видовфитопланктонаосеньюможетпроисходитьнафонесниженияповерхностнойтемпературыи увеличения доступности биогенных элементов. В то же время численностьзоопланктона в поверхностных слоях моря снижается во второй половине осени. Фенологияпланктонных явлений отличается в разных акваториях и в разные годы.Прибрежные акватории часто легкодоступны для проведения экологическогомониторинга. Однако следует учитывать, что это акватории со сложной динамикойпроцессов и явлений. Состав неритического планктона зависит от мощности речного итерригенного стока, водообмена со смежными акваториями, фауны донных биотопов.Особенности рельефа дна приводят к появлению градиентных структур, а также локальныхнеоднородностей в стратификации водной толщи и фенологии процессов в пелагиали.МЕТОДЫСБОРАИПЕРВИЧНОЙОБРАБОТКИДАННЫХПРИМОНИТОРИНГЕ ПЛАНКТОНАМетодическое планирование мониторингаПрограмма экологического мониторинга планктона должна учитывать особенностикак выбранной акватории, так и обитающих в ней планктонных организмов.
В процессесоставления программы выбирается конкретная задача, которая может быть решена врезультате проведения мониторинга. Обычно для решения выбранной задачи требуетсяпроверка некоторой статистической гипотезы. Проверка гипотезы о значимости влиянияисследуемого фактора возможна только при сравнении экспериментальных наблюдений:а) сболее ранними наблюдениями в данной акватории или б) с наблюдениями в сходнойакватории,ноэкологическогонеподверженноймониторингавлияниювозможеннаданногофактора.основанииВыборпредварительнойметодикиоценкиизменчивости исследуемых показателей в данной акватории или по аналогии с другимиакваториями. Поэтому программа мониторинга должна основываться на уже действующихпрограммах научного или государственного экологического мониторинга.
Оптимальныйвариант – это иерархичная система мониторинга, когда локальная программа включается врегиональную. Это позволит учесть влияние как крупномасштабных факторов, так идействующих локально.198Припланированиисбораматериаланеобходимопомеревозможностиминимизировать источники изменчивости. Это позволит сократить затраты на сбор иобработку материала. В качестве показателей однородности водной массы используютизмерения вертикальных профилей температуры и солёности на разных станциях. Дляинтерпретации динамики фитопланктона желательно иметь данные по содержаниюбиогенных элементов.
Продукцию фитопланктона ограничивает в первую очередьдоступность соединений азота (нитраты, нитриты, соли аммония) и фосфора (фосфаты).Также источниками изменчивости являются течения, близость берегов и фронтальных зон,неоднородности донного рельефа, климатические явления. Сбор проб следует проводить всоответствии с сезоном и временем суток. В прибрежных акваториях также следуетучитывать приливную динамику, изменения величины приливов в течении месяца.
Так какскопления планктона свободно перемещаются в пределах выбранной акватории, тонеобходимооценитьнеоднородностьраспределенияисследуемыхпопуляций.Одновременный сбор нескольких проб на одной станции позволяет учесть случайныеошибки, допущенные в процессе сбора материала. Однако эти пробы не являютсястатистически независимыми. Для оценки изменчивости количества планктона в акваториинаиболее показательно разместить станции сбора проб на максимальном удалении друг отдруга, в разных структурных частях или вдоль структурных градиентов акватории.Частота и продолжительность сбора проб зависит от поставленных задач и от того, вкаких временных масштабах планируется изучать влияние исследуемого фактора.Планктон интегрирует условия среды обитания в определённом временном масштабе,который зависит от продолжительности жизненного цикла организмов.
Так у многихавтотрофных и гетеротрофных простейших репродукция начинается спустя несколькочасов или дней после наступления благоприятных условий. Жизненный цикл некоторыхпланктонных рачков может занимать несколько недель. Однако многие виды зоопланктонаимеют годовую продолжительность жизненного цикла.Вопросы экономической эффективности занимают не последнюю роль присоставлении программы экологического мониторинга. Затраты можно заметно сократить,если правильно оценить изменчивость планктона, задать требуемый уровень точности,выбрать эффективные индикаторы изменения среды обитания.
При разборе проб можнооценивать только общие количественные показатели, такие как численностьи биомассафито или зоопланктона. Или же можно идентифицировать организмы до уровня крупныхтаксонов, до уровня видов, учитывать размерно-возрастную характеристику особей впробах.Методы сбора, количественной оценки и идентификации фитопланктона199Классические орудия лова для сбора фитопланктона – это батометры и планктонныесети. Батометр – это ёмкость, которая может быть опущена на заданную глубину, и послезаполнения водой автоматически закрыта (рис.
1). Для сбора морского фитопланктонаиспользуют батометры объёмом 1–5 л. Батометр закрывается при помощи посыльногогрузика, который скользит по тросу. Данный метод удобен для сбора всех размерныхклассов фитопланктона, однако редкие виды фитопланктона могут быть пропущены.Планктонная сеть предназначена для фильтрации определённого объёма воды черезматериал с заданным размером ячеи. Планктонная сеть состоит из металлического кольца,к которому крепится конус из ситовой ткани и стаканчик для сбора отфильтрованногоосадка. Для сбора фитопланктона подходит ситовая ткань с размером ячеи 20–25мкм.Данное орудие лова удобно для сбора редких форм фитопланктона, однако с помощьюпланктонной сети улавливаются только крупные клетки.
Поэтому планктонная сеть малопригодна для количественных ловов фитопланктона. Замыкающиеся планктонные сетимогут быть использованы для сбора фитопланктона на разных глубинах. Замыкание сетиосуществляется также с помощью посыльного грузика. Кроме того, пробы фитопланктонамогут быть собраны с определённой глубины при помощи насоса.Рисунок 1. Розетта с СТД и батометрами Нискина, фотография В.О. МокиевскогоПробы фитопланктона можно хранить в живом состоянии только короткое время ипри низкой температуре. Для длительного хранения проба должна быть зафиксирована.Обычно для фиксации используют формалин или р-р Люголя.
В качестве фиксирующего200раствора используют формалин (20%), который добавляют к пробе (Phytoplankton manual,1978). Нейтральный формалин (1-5%) сохраняет кокколитофорид, диатомовые водоросли ипанцирных динофлагеллят, а также многих беспанцирных флагеллят в состояниидоступном для идентификации. Однако многие клетки без скелетных структурразрушаются, а жгутиковые клетки теряют свой жгутик, со временем клеткиобесцвечиваются. Также фитопланктон фиксируют в кислом или слабощелочном р-реЛюголя. Пробы фиксируют в прозрачной стеклянной посуде до слабо коричневой окраскираствора.
Пробы хранят в течение нескольких месяцев или года в темноте при низкойположительной температуре, после чего фиксатор следует обновить. При фиксации р-ромЛюголя жгутиконосцы сохраняют свои жгутики, клетки окрашиваются и хорошо заметны,однако скелет кокколитофорид со временем разрушается. Слабощелочной р-р Люголя (сацетатом) лучше подходит для фиксации кокколитофорид, а кислый р-р Люголя (с уксуснойк-той) – для фиксации жгутиконосцев.Численность фитопланктона в морских водоемах обычно низка, за исключениемотдельных видов в период цветения, поэтому для количественного учета всех видовнеобходимо концентрирование проб. Существует несколько методов концентрированияфитопланктона: отстаивание пробы, центрифугирование и фильтрация.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
