Техника методов обрастания в исследовании водных экосистем

Введение

Водоросли можно разделить на два вида: прикрепленные к поверхности (перифитон) и отдельные от нее. Основное количество перифитона встречается на камнях (эпилитон) и на растениях (эпифитон), в меньшей степени – на других поверхностях, например: днищах лодок, затопленных конструкциях, древесине. Организмы, прикрепившиеся к донным отложениям (эпипелон) и песку (эпипсаммон), относятся к бентосным сообществам, но не к перифитону. Изучение водорослей играет важную роль в мониторинге и оценке состояния проточных водных систем. В небольших реках и ручьях только перифитон образует сообщество продуцентов первичной продукции, так как фитопланктон там отсутствует, а крупные водные растения зависят от наличия дна с особыми свойствами. Крупные растения встречаются только в определенных местах, а предоставляемая ими информация бывает более ограниченной, чем полученная при изучении водорослей.
"Перифитоном", или "обрастаниями", называют животных и растения, обитающие в толще воды на живых и мертвых субстратах, приподнятых над дном вне зависимости от их происхождения и степени подвижности. Перифитонным организмам часто отдается предпочтение при биологической индикации качества поверхностных вод. Это обусловлено большим количеством литературных данных о хорошей согласованности результатов биологического анализа перифитона с результатами, полученными другими методами, и, в то же время, относительной простотой сбора перифитона по сравнению со сбором других биоценотических групп гидробионтов. Перифитон, благодаря своей приуроченности к субстрату, играет первостепенную роль при оценке качества воды и позволяет судить о ее среднем загрязнении за определенный промежуток времени, предшествующий исследованию. Другими словами, анализ перифитона может указать на ранее имевшее место ухудшение качества воды, не отмеченное быть может по единовременным химическим или биологическим пробам. Перифитон незаменим при исследованиях, связанных с оценкой экологического состояния водных систем, на что неоднократно указывали ученые-гидробиологи, называя перифитон исключительно подходящим объектом для исследований в области экологии. В состав обрастаний (перифитона) входят представители трех основных функциональных групп: автотрофные организмы-продуценты (водоросли); гетеротрофные организмы консументы (простейшие, коловратки, черви и другие) и организмы-редуценты (зооглейные, нитчатые, палочковидные, кокковидные и другие бактерии и грибы). Причем основу пленок обрастаний составляют в основном формы микроскопические, для которых характерны высокий уровень метаболизма, короткие жизненные циклы и способность быстро реагировать на изменение внешней среды.
Актуальность работы заключается в практической ценность проблемы изучения обрастаний (перифитона) для определения биоразнообразия водоемов, а также способности организмов к образованию колоний.
Цель работы – рассмотреть подходы к изучению перифитона.
Задачи работы:
 рассмотреть общие сведения о перифитоне;
 охарактеризовать методы отбора проб;
 рассмотреть современные методы изучения перифитона.
 
1. Общие сведения о перифитоне

Перифитон как составная часть водных экосистем претерпевает вместе с ними изменения, обусловленные разными природными и антропогенными факторами, что выражается в пространственных и временных сукцессиях перифитонных сообществ. Биоценозы перифитона являют собой примеры очень динамичных биологических систем, изучение которых требует определенным образом организованной в пространстве и во времени системы отбора проб.
Если исходить из постулата непрерывности водных экосистем как целостных природных образований, являющихся в свою очередь составными частями более крупных природно-ландшафтных комплексов, то за элементарную единицу экологического исследования следует признать как минимум водосборный бассейн. С методологических позиций принципиально важно показать генетический ряд водных экосистем от зон формировании стока до зон его рассеивания и проследить в этом ряду пространственные сукцессии биоценозов перифитона на фоне различных условий существовании При этом весьма ценным свойством перифитонных сообществ является их приуроченность к субстратам, к определенным локализованным участкам, что позволяет с большой надежностью проводить пространственную экологическую бонитировку (биологическое зонирование) водосборов по показателям перифитона [3].
Под биологическим зонированием подразумевается выделение в водосборном бассейне, как в экосистеме более высокого порядка, дискретных участков в виде контрастных водных масс и переходных зон, различающихся составом и структурой перифитонных сообществ и качеством воды, рассчитанным с помощью формальных индексов по показателям перифитона. Такой подход позволяет выявить характерные биоценозы перифитона, которые соответствуют определенному экологическому состоянию водных объектов. Имея достаточно разнообразную информацию об экологических ситуациях в конкретном регионе, можно методом экстраполяции предвидеть и спрогнозировать возникновение похожих ситуаций в любой точке водосборного бассейна, где предполагаются те или иные изменения антропогенной нагрузки на ландшафт.
Наиболее целесообразно проводить биологическое зонирование в летний или переходный летне-осенний сезон, являющийся для большинства регионов биологическим летом, т. е. периодом максимальной активизации гидробиологических процессов. В этот отрезок времени очень контрастно проявляются типовые и индивидуальные биоценотические различия между водными экосистемами, связанные в первую очередь с разницей температур водных масс в различных участках водосборного бассейна. В холодные же сезоны года температурный градиент выравнивается и биоценотические различия между контрастными участками водосборов сглаживаются.
Биологическое зонирование является необходимым начальным этапом для более универсальных обобщений, имеющих конечной целью разработку региональной экологической классификации. Классификация может быть использована не только для обобщения информации о состоянии водных экосистем, но и для оценки подверженности экосистем деградации, а, следовательно, и для нормирования антропогенного воздействия. Кроме того, на основании экологической классификации становится возможным проследить основные направления в изменении биоценозов перифитона под влиянием комплекса абиотических факторов, организовать контроль за экологическим состоянием водных объектов как элементов ландшафта по показателям перифитона и в конечном счете прогнозировать динамику изменений экологического статуса различных участков водосбора в сезонном и многолетнем аспектах.
Чтобы судить о динамике изменения биоценозов перифитона в течение года, наблюдениями следует охватить все биологически