Охрана окружающей среды пособие 4 модуль (1135362), страница 38
Текст из файла (страница 38)
Отстаивание пробыиспользуют для подсчёта клеток фитопланктона по методу Утермеля или дляпоследующего подсчёта клеток в счётной камере. Метод Утермеля заключается в подсчётеосаждённых клеток фитопланктона в камере со стеклянным дном при помощиинвертированного микроскопа. Также фиксированную пробу можно отстаивать в течениенескольких часов или дней в узкой и высокой ёмкости. После осаждения планктона пробыконцентрируют путем сливания по каплям среднего слоя воды с помощью тонкогостеклянного сифона. Центрифугирование применяют для концентрирования как живого,так и фиксированного материала. Пробу объёмом 5–50 мл центрифугируют в течение 10–30 мин при скорости вращения 1000–2000 оборотов в минуту. Жидкость над осадкомосторожно удаляют сифоном. Концентрированную пробу просчитывают в счётной камере.Также для концентрирования проб используют метод прямой или обратной фильтрации при201помощи мембранных фильтров (рис.
2). Давление (0,2–0,4 атм.) для процесса фильтрациисоздаётся либо за счёт разницы уровней жидкости с разных сторон фильтра, либо спомощью вакуумного насоса. Для фильтрации используются фильтры с гладкойповерхностью и диаметром пор не более 1–2 мкм.Рисунок 2. Камера обратной фильтрации (по Радченко и др., 2010).Клетки фитопланктона в пробе просчитывают в седиментационной камере по методуУтермеля или в специальных счётных камерах после концентрирования пробы. Обычнокамеры для подсчёта клеток фитопланктона представляют собой предметное стекло,поверхность которого разбита на полосы или квадраты. Счётные камеры градуированытаким образом, что вмещают в себя определённый объём жидкости. Применяются счётныекамеры Седжвик-Рафтера, Пальмера и Малонея, Ножотта, Горяева и т.д.
(рис. 3) Дляконтрастирования клетокприподсчётеиногдаиспользуют обычные илифлуоресцентныекрасители.Избирательнаяклеточныхокраскаструктуриспользуется также и дляидентификациинекоторыхПодсчёттаксонов.клетокиопределение их размеровможет быть выполненоавтоматически с помощью счётчиков частиц. Однако это дорогостоящее оборудование иточная видовая идентификация клеток в данном случае невозможна. Проточныйцитофлуориметр позволяет быстро оценивать концентрации клеток разных размеров иидентифицировать некоторые наиболее типичные виды, которые отличаются формойклеток или окраской. Биомассу фитопланктона обычно оценивают на основании объёмаклеток, считая плотность клеток приблизительно равной плотности воды.
Объёмвычисляется по линейным размерам клеток, измеренных под микроскопом. Каждая клеткапредставляется в виде геометрической фигуры, объём которой легко рассчитать, или же ввиде суммы фигур.202Рисунок 3. Камера Горяева, фотографии с сайтов http://www.pflinza.ru/, http://vita-ros.ru/В составе прибрежного и океанического фитопланктона встречаются более 10000видов из более чем десяти разных таксонов: цианобактерии, динофлагелляты, диатомовыеводоросли, золотистые, эвгленовые, кокколитофориды, зелёные водоросли, криптомонады,силикофлагелляты и т.д. Основным методом видовой идентификации фитопланктонаостаётся исследование строения клеток и колоний.
Некоторые таксоны планктонныхводорослей имеют скелетные структуры: кремнеземный двустворчатый панцирь удиатомовых, целлюлозные пластинки у динофлагеллят, целлюлозные обызвествлённыечешуйки у кокколитофорид, звездчатый кремнеземный скелет у силикофлагеллят,кремнеземные чешуйки у некоторых хризомонад. Особенности строения клеток искелетных элементов во многих случаях достаточны для видовой идентификации. Дляознакомления с классическими методами идентификации следует обратиться кспециализированным руководствам (Киселев, 1950; диатомовый анализ, 1949, 1950;Phytoplankton manual, 1978; Identifying Marine Phytoplankton, 1997; и др.).
Дляидентификации используется световая микроскопия, различные способы контрастированияобъектов (фазовый и интерференционный контраст, контрастирование с помощьюкрасителей), выжигание органического вещества из скелетных структур, а такжесканирующая электронная микроскопия. Однако в некоторых случаях и в особенности для203"голых" жгутиконосцев или монадных форм фитопланктона нужно использовать также идругие методы идентификации. Молекулярные методы в настоящее время используютсядля идентификации организмов практически повсеместно, хотя ещё и не стали обычнымив области количественной экологии (Microscopic and molecular methods for quantitativephytoplankton analysis, 2010).Рисунок4.зоопланктонаСборпланктоннойсетью на студенческой практикеБиологическогофакультетаМГУ им.
М.В. Ломоносова в2007 г.Существуюттакжеметоды косвенной оценкиколичестваТаккакфитопланктона.всеводорослисодержат хлорофилл "а", тоего содержание в пробахможет быть критерием дляоценкифитопланктонабиомассы(ГОСТ17.1.4.02-90). Материал собирают с помощью батометра. Пробу воды фильтруют черезмембранный фильтр, осадок гомогенизируют, пигменты экстрагируют ацетоном. Дляоценкисодержанияхлорофиллаиспользуютспектрофотометрированиеэкстрактапигментов. Датчики количества хлорофилла "а" входят в состав современных зондов.Наряду с простыми устройствами для регистрации узкого спектрального диапазона, висследованиях моря используют подводные спектрофотометры, которые позволяютоценить коэффициенты поглощения, рассеивания и ослабления солнечного света впелагиали для разных длин волн и с высоким спектральным разрешением.
Измерениеспектров флюоресценции морской воды с использованием проточного лазерногофлюориметра позволяет оценить физиологическую активность клеток фитопланктона.Также для мониторинга фитопланктона используют спутниковые дистанционные методызондирования цвета и температуры морской поверхности (сенсоры CZCS, SeaWiFS,204MODIS/Aqua). Основной недостаток дистанционных методов мониторинга фитопланктона– это сложность правильной интерпретации полученных данных.Методы сбора, количественной оценки и идентификации зоопланктонаДля исследований и мониторинга зоопланктона используют самые разные устройства:батометры, помпы, планктонные сети, тралы, видеорегистраторы и методы эхолокации(табл.
1). Однако на протяжении всей истории исследований зоопланктона планктоннаясеть оставалась основным орудием для сбора материала (рис. 4). В простейшем случаепланктонная сеть состоит из металлического кольца, к которому крепится конус из ситовойткани и стаканчик для сбора отфильтрованного осадка. Существует множество моделейпланктонных сетей. Каждая модель планктонной сети имеет свою, уникальную, ошибкуизмерения.
Эта ошибка оценивается «уловистостью сети» и складывается из несколькихпараметров (скорости фильтрации, размеров входного отверстия, эффективностизамыкания). Размер ячеи ситовой ткани, а также отношение площади фильтрующего конусак площади входного отверстия определяют скорость фильтрации. Для нормальнойфильтрации суммарная площадь всех отверстий фильтрующего конуса должна быть в 6–10раз больше, чем площадь входного отверстия. Сети с большим входным отверстием лучшеулавливают крупных и подвижных обитателей пелагиали, которые способны избегатьпланктонные сети. Скорость фильтрации тем больше, чем больше размер ячеи.
Однако всеразмерные группы зоопланктона, которые имеют размер меньше диаметра отверстий,плохо улавливаются данной планктонной сетью. Поэтому для сбора личиночногомикропланктона, мезопланктона и макропланктона используют разные планктонные сети(табл. 1). Среди наиболее используемых сетей – сеть WP-2, сеть Джеди (Juday) и др. (рис.5). Обычно при сборе океанического мезопланктона используют сети с ячеёй около 200мкм.
Сеть Джеди имеет два металлических кольца и замыкается при помощиопрокидывания надставного конуса. Малая сеть Джеди имеет диаметр верхнего кольца 36см и нижнего 50 см, длина верхнего конуса – 120 см, а нижнего – 130 см, диаметр ячеи 168мкм (Инструкция ВНИРО, 1971). Сеть WP-2 имеет металлическое кольцо с диаметром 57см, ячею фильтрующего конуса 200 мкм, длина цилиндрической части сети – 95 см, аконусовидной – 166 см (Zooplankton sampling, 1979). При сборе прибрежного зоопланктонас большей долей мелких личиночных форм удобно использовать планктонные сети с ячеёйоколо 100 мкм. Для сбора личинок рыб и макропланктона используют сети с ячеёй 500 мкми более, а также большие стаканы для сбора отфильтрованного осадка.
При сборе пробважны такие параметры, как объём профильтрованной воды, глубина или горизонт сбора,масштаб пространственного усреднения, скорость протяжки планктонной сети. Объёмпрофильтрованной воды можно оценить по длине вытравленного троса, однако более205точную оценку часто можно получить с помощью гидрологической вертушки (рис. 6).Гидрологическая вертушка помещается на отверстие планктонной сети, количествооборотов крыльчатки пропорционально объёму профильтрованной воды. Основныеметоды сбора зоопланктона сетью – горизонтальные ловы, вертикальные ловы или косойлов. Косые тотальные ловы используются для сбора зоопланктона во всей толще воды.Более точно описывает распределение зоопланктона вертикальный сбор по стандартнымгоризонтам (0–200 м, 200–500 м, 500–1000 м, 1000–1500 м, 1500–2000 м, 2000–3000 м).Иногда верхние слои водной толщи облавливают более подробно, так как там находятсяосновные градиенты физических параметров и концентрируется планктон (0–10 м, 10–25м, 25–50 м, 50–100 м, 100–200 м).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
