Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://www.abitu.ru/en2002/closed/viewwork.html?work=16 Дата изменения: Fri May 5 15:25:25 2006 Дата индексирования: Tue Oct 2 02:16:38 2012 Кодировка: koi8-r Поисковые слова: воздушные массы

Состояние водной и прибрежно-водной растительности Аргазинского
водохранилища в районах нового затопления».
Автор: Кочергина Ирина Александровна. г.Челябинск, школа ?12, 10 класс.
Дворец пионеров и школьников, секция биологии и экологии Научного Общества
Учащихся
Научный руководитель Зайцева Валентина Васильевна, педагог дополнительного
образования Дворца пионеров и школьников им.Н.К.Крупской.
Научный консультант Гайдученко Леонид Леонидович, К.Б.Н., зав. кафедрой
экологии Челябинского государственного университета.
План работы:
Введение. Актуальность темы. Задачи работы.
1. Биографическа я характеристика района экспедиции.
2. Описание озера Аргази.
3. Методика работы.
4. Результаты работы.
4.1.Описание растительности (фрагмент, площадка ?1).
4.2.Определение степени деградации фитоценоза.
4.3.Результаты экспресс - оценки качества воды по состоянию рясковых.
4.4. Сопоставление полученных результатов с данными анализа воды.
Выводы.
Литература.
Приложение.
Введение.
Челябинск - большой промышленный город - снабжается водой из Аргазинского
водохранилища. Поэтому организации, которые изучают состояние окружающей
среды (Челябинский областной центр по гидрометеорологии и мониторингу
окружающей среды; Челябинский Государственный Институт комитета экологии
Челябинской области; Производственное Объединение Водоснабжения и
Водоотведения, и др.), следят за состоянием Аргазинского водохранилища.
Однако, наше знакомство с работой этих учреждений убедило нас в том,
что они производят только химический анализ воды. Нас же привлекают вопросы
биоиндикации, потому что живые организмы являются очень точными
индикаторами, так как реагируют не на один какой-то параметр, а на весь
комплекс условий окружающей среды (1). Мы обратили своё внимание на высшие
водные растения.
Высшие водные растения, как составная часть водного биогеоценоза, не
существуют изолированно, а находятся в тесной связи со средой обитания, с
факторами среды и окружающими организмами, вступая с ними в сложные
отношения, поэтому изменения состава воды также приводит к нарушению
фитоценозов.
Считаем, что наши исследования состояния водных фитоценозов Аргазинского
водохранилища могут быть небольшим дополнением к тем данным, которыми
располагают официальные организации.
Принимая участие в комплексной экспедиции Дворца пионеров и школьников
имени Н.К. Крупской на Аргазинское водохранилище в Аргаяшский район
Челябинской области, в своей работе мы поставили следующие задачи:
1.Проанализировать видовой состав прибрежно-водной и водной растительности
озера Аргази в районе экспедиции.
2.Вычислить степень деградации фитоценоза.
3.Произвести экспресс-оценку качества воды по состоянию рясковых.
4.Сопоставить полученные результаты с данными химического анализа воды.
5.Сделать общий вывод о состоянии водоёма.
1.Биогеографическая характеристика района экспедиции
Комплексная экспедиция Дворца пионеров и школьников г. Челябинска
базировалась с17 - 28 июня 2000года на юго-восточном берегу озера Аргази,
которое находится в Аргаяшском районе Челябинской области.
Эта местность располагается в области плоской предгорной впадины
относящейся к зоне Зауральского пенеплена. И вместе с ним на природной
комплекс района оказывает влияние зона восточных предгорий, граница которой
проходит вдоль западного берега озера Аргази.
Климат района континентальный. Характер и направление движения
воздушных масс и особенности рельефа определяют распределение осадков на
территории района.
Горно-лесной ландшафт перехватывает значительную часть влаги,
приносимую западными циклонами. Количество осадков на территории района
уменьшается с северо-запада на юго-восток (2 ).
Тип растительности расположенной на берегах озера - лиственные и
смешанные леса. Почвы в этом районе серые и светло-серые оподзоленные. По
морфологическим особенностям и физико-химическими свойствами они ближе
всего к дерново-подзолистым почвам (3 ).
С точки зрения распределения растительности по ландшафтно-
географическим зонам, район экспедиции находится в подзоне сосново-
березовых лесов. Подлесок в этих лесах составляют рябина, черёмуха, липа,
жимолость, вишня дикая, малина, шиповник. Травостой представлен типичными
для лесостепной полосы Челябинской области злаково-разнотравными, типчаково-
разнотравными, мятлико-бобово-разнотравными растительными ассоциациями.
2.Описание озера Аргази
Озеро Аргази находится в заповедной части района, на землях Аргазинского
акционерного общества.
Название водоема происходит от тюркских слов, означающих «Добрый хозяин» (4
)
Озеро расположено на реке Миасс в том месте, где она вытекает из него
у села Байрамгулово, и где имеется регулирующая плотина, длинной 1500м,
плотина держит 900 млн/м воды, которая по реке Миасс поступает в
промышленный город Челябинск.
Таким бразом., озеро Аргази - проточное. Средняя площадь водоема -
97кмќ, длина- 22км, наибольшая глубина - 14,5м. Отметка уреза воды над
уровнем моря - 269м (4 ).
В озере Аргази множество островов (более 45). Наиболее крупные из
них: Перевозный - в северной части, Вишневый - у входа в Халитову курью (в
юго-восточной части), Муравьиный - на юге, и, пожалуй, самый красивый
остров - Липовый - на востоке, он объявлен ботаническим памятником природы
и хорошо описан в книге «Памятники природы Аргаяшского района». Вода в
озере пресная.
Береговая линия причудливо изрезана глубоко вдающимися заливами
(курьями). Озеро со всех сторон окружено холмами и отрогами Ильменских гор
с запада. Холмы и горы покрыты березовыми, сосновыми и осиновыми лесами.
Грунты дна илистые, каменистые и песчаные.
Ихтиофауну представляют такие виды: окунь, щука, судак, чебак, лещ,
ерш, налим, пелядь.
3. Методика работы.
Стационарный лагерь комплексной экспедиции Дворца пионеров
располагался на восточном берегу озера Аргази (6км севернее деревни
Халитова) с 17 - 28 июня 2000 года.
Прежде всего, путем маршрутных обходов был выбран участок береговой
линии длинной 1км с удобными подступами к открытой воде. Было намечено
10площадок 1х 1м, руководствуясь методическими рекомендациями Брауна Д. и
Понятовской В.М.(5,6). Согласно указаниям этих авторов мы отступили от
расположения площадок строго по трансекте, учитывая конфигурацию береговой
линии. На каждой площадке нами определялся видовой состав растительности,
фенофаза, жизненность растений и характер их распространения. Для каждого
вида было определено количество экземпляров, для того, чтобы в дальнейшем
произвести статистическую обработку.
Для большого количества экземпляров измерялась занимаемая ими площадь
(при регулярном распределении) и количество экземпляров на 1дмќ. Затем
количество экземпляров на 1дмќ умножалось на общую площадь.
Кроме того, по рекомендациям Степанова А.М. мы определяли
интегральный коэффициент сохранности (ИКС).(7) Этот коэффициент
используется для вычисления степени деградации фитоценоза. Этот показатель
вычисляется по формуле:

где Aij - значение j - того показателя, а Aiy - контрольное значение того
же показателя. В качестве определяемого признака мы выбрали высоту
растения.
Для более полного представления о состоянии водоема в исследованных
точках мы использовали методику, разработанную Биологическим Научно -
Исследовательским Институтом Ленинградского государственного университета
(8). Эта методика предназначена для определения загрязненности различных
водоемов и основывается на высокой чувствительности к загрязнению рясок -
растений, живущих на поверхности воды. Исследования проводятся в течение 3-
4 дней. Ряска собирается с поверхности площадью примерно 0,5мќ и с каждой
пробы анализируется одинаковое число экземпляров (от 150 до 200). Далее
следует разбор по видовому составу. Для анализа берется самый
многочисленный вид. У нас таковым в одной точке оказалась ряска
трехдольная, а в другой - ряска малая. Обе точки забора проб находились в
пределах участка, где были разбиты 10 описываемых площадок с
растительностью.
Нами было проанализировано 100 экземпляров ряски малой и 100
экземпляров ряски трехдольной. Мы учитывали: число особей, общее число
щитков (материнских и деток), среди них число щитков с повреждениями. К
повреждениям относятся черные и бурые пятна (некроз) и желтые (хлороз).
Количество и размеры пятен не учитываются. После этого вычисляется
отношение числа щитков к числу особей.
Соотнесение этих данных с таблицей экспресс- оценки качества воды,
предлагаемой методикой, позволяет определить степень загрязнения воды
(таблица ?4).
4. Результаты работы.
4.1.Описание растительности исследованного участка.
В таблице ?1 приложения приведён список и описание растительности на одной
из исследованных площадок.
Всего описано10 таких площадок. Таким образом, в исследованном нами
участке озера Аргази, представляющем собой фрагмент новой границы озера
после поднятия воды начиная с 1998г, нами обнаружены следующие растения:
а) типично-водные и прибрежно-водные - гидрофиты (по Вармингу, 1901)
10 видов (рогоз узколистный - Typha angustifolia L; Горец земноводный -
Polygonum amphibium L; Тростник обыкновенный - Phragmites australis Trin;
ситняг болотный - Eleocharis palustris; Дербенник иволистый - Lythrum
salicaria; Будра плющевидная - Glechoma hederacea; Лапчатка гусиная -
Potentilla anserina; Осока острая - Carex acuta L; Ряска малая - Lemna
minor L; Ряска трехдольная - Lemna trisulca L.
б) - и эвритопный вид - одуванчик лекарственный (Taraxacum officinale)
Сравнивая полученные нами данные с данными исследований, где на одном
участке упоминается 30-40 видов растений, можно сказать, что видовой
состав, изучаемого нами участка, очень беден.
4.2. Оценка степени деградации фитоценозов.
Оценка степени деградации фитоценоза проводится с помощью определения
интегрального коэффициента сохранности (ИКС) растительного сообщества.
Способ вычисления ИКС приводится нами в разделе «Методика работы». Здесь
же мы приводим пример вычисления ИКС для одного вида растений,
присутствующего на всех площадках.
По литературным данным контрольное значение длины побега горца
земноводного принято как 100 см.


Как видно из таблицы ?2, ( смотри приложение) в целом показатель ИКС
оказался очень невысоким - 0,469 или 46,9%. Такова степень сохранности
этого растительного сообщества на момент исследований в конкретных
условиях, сложившихся в указанный промежуток времени. Сам по себе результат
не удивителен, так как растения развиваются в зоне затопления, то есть
осваивают территорию, прежде для них недоступную. Обращаем внимание, что
при вычислении ИКС не брались во внимание параметры таких растений, как
будра плющевидная, одуванчик лекарственный и лапчатка гусиная, которые,
хотя и могут расти в условиях сильного увлажнения, однако, в нашем случае,
оказались под слоем воды в 40-50см. Их жизненность оценена нами как самая
низкая и, скорее всего, этим растениям суждено погибнуть. Следует обратить
внимание и на то, что и для типично-водных видов, значения ИКС очень малы
(рогоз узколистный - 0,28; тростник обыкновенный - 0,178), по всей
видимости, это вызвано тем, что растениям приходится осваивать новую для
них территорию.
Можно предположить, что поскольку и тростник, и рогоз - растения,
размножающиеся корневищами, на новом месте обитания еще не создались
достаточно благоприятные условия для развития мощных подземных побегов,
которые дали бы в свою очередь полноценное новое потомство.
4.3 Результаты экспресс-оценки качества воды по состоянию рясковых.
Результаты представлены в таблице ?3 приложения.
Полученные данные мы соотносим с таблицей экспресс-оценки качества воды,
предложенной Б.Н.И.И. Ленинградского Гос. университета (8).
Таблица ?4 также отнесена в приложение к работе.
Сопоставив полученный результат с таблицей ?4, мы получим класс чистоты
воды - III, что означает «умеренно загрязненная».
4.4 Сопоставление полученных результатов с данными анализа воды.
Чтобы сопоставить полученные нами данные с химическим анализом воды,
мы обратились в Производственное Объединение Водоснабжения и Водоотведения.
(9) В отделе экологии этого учреждения был произведен химический анализ
пробы воды, взятой нами из озера Аргази на месте экспедиции. Данные этого
анализа были сопоставлены с данными предыдущих лет, имеющихся в
лаборатории. Все данные сведены в таблицу ? 5. Анализируя эту таблицу, мы
можем сказать, что показатели качества воды, взятой нами в районе лагеря
экспедиции, не имеют каких либо существенных отличай от показателей,
фигурирующих в анализах произведенных в лаборатории в 1998 - 1999г.(10)
Увеличивающуюся мутность воды на первый взгляд можно объяснить
увеличением содержания в воде органических остатков, что в свою очередь
связано с подтоплением водой новых территорий. Части погибших растений,
оказывающихся под водой, начинают разлагаться, насыщают воду органическими
веществами и тем самым замутняя ее.
Возможно, с этим же связано некоторое увеличение концентрации нитрат
- ионов. Нитраты могли попасть с полей сельских хозяйств, расположенных на
берегах озера Аргази и подвергшихся затоплению.
Выводы:
1.Видовой состав водной растительности исследуемого участка озера Аргази
очень беден, и это объясняется тем, что нами изучена зона подтопления,
занятая водой с 1998г.
2.Степень сохранности растительного сообщества (ИСК=45,9%) невысока и это
объясняется тем, что растения не успели адаптироваться к новым условиям
существования.
3.Степень загрязнения воды, определенная по состоянию рясковых - III
(умеренно загрязненная). Это в целом совпадает с данными РОСГИДРОМЕТА, где
качество воды в разных точках водохранилища указывается от третьего до
второго класса.
4.В целом, можно сказать, что затопление берегов сказывается отрицательно
на прибрежной растительности и состояние гидрофитоценоза на первых этапах
освоения нового жизненного пространства оценивается как
неудовлетворительное.
Литература.
1.Симаков Ю.Г. Живые приборы. - М.: «Знание», 1986г - 67с
2.Кирин Ф.Я. География Челябинской области. - Челябинск.: Челябинское
книжное издательство, 1963г - 245с.
3.Кирин Ф.Я. Природа Челябинской области. - Челябинск: Южно-Уральское
книжное издательство, 1964г - 241с
4.Слинкин А.И. Климат и озеро Аргаяшского района - Кыштым.: Кыштымская
типография. 1996г - 103с.
5.Браун Д. методы исследования и учеты растительности - М.: Высшая школа,
1957г - 147
6.Понятовская В.М. Учет обилия и особенности размещения видов в
естественных растительных сообществах //Полевая геоботаника. - М. -
Л.:Просвещения, 1964г - с56-59
7.Степанов А.М. Биоиндикация на уровне экосистемы //Биоиндикация и
биоимониторинг. - М.: Наука, 1991г - с61
8.Методические рекомендации по осуществлению экологического мониторинга на
территории ленинградской области - Л.: 24с
9.Лабораторный журнал фиксирования анализов воды отдела экологии ПО
Водоснабжения и водоотведения.
10. Комплексный доклад.: Гидрометеорология и мониторинг окружающей среды -
на службе области. - Челябинск.: Еманжелинский Дом печати, 2000г - с38
11.Кокин К.П. Экология Высших водных растений. - М.:МГУ, 1982г - 157с








Приложение
Таблица ?1. Описание растительности (фрагмент, площадка.?1)
|Площадка ?1 |
|2м от берега. |
|? |Наименование |фенофаза |жизненность|Характер |К-во |
| | | | |распространения|экземпляров. |
|1 |Рогоз |Вегетация |2 |Неравномерно |22 |
| |узколистый |до | | | |
| | |цветения | | | |
|2 |Ситняг |Начало |3 |Равномерно |990 |
| |большой |цветения | | | |
|3 |Горец |Вегетация |2 |Единичные |6 |
| |земноводный |до | |экземпляры | |
| | |цветения | | | |
|4 |Дербенник |Вегетация |2 |Единичные |5 |
| |иволистый |до | |экземпляры | |
| | |цветения | | | |
|5 |Будра |Вегетация |1 |Равномерно |Много |
| |плющевидная |до | | | |
| | |цветения | | | |
|6 |Лапчатка |Вегетация |1 |Единичные |Много |
| |гусиная |до | |экземпляры | |
| | |цветения | | | |
|7 |Одуванчик |Вегетация |1 |Единичные |1 |
| |лекарственный|до | |экземпляры | |
| | |цветения | | | |
|8 |Ряска |Вегетация |2 |Единичные |100 |
| |трехдольная |до | |экземпляры | |
| | |цветения | | | |
|9 |Осока острая |Вегетация |3 |Единичные |1 |
| | |до | |экземпляры | |
| | |цветения | | | |


Таблица ?2. Значения ИКС исследуемого сообщества.
|Вид |Рогоз |Ситняг |Горец |Дербен-|Осока |Тростник|Среднее |
| |узколис|болот |земновод|ник |острая |обыкно |значение |
| |тный |ный |ный |иволист| |венный | |
| | | | |ный | | | |
|ИКС |0,285 |0,864 |0,649 |0,336 |0,446 |0,178 |0,459 |


Таблица.?3. Характеристики рясок в пробах.
|? |Вид |Число |Число |Отношени|Число |Доля |Степень|
| | |щитков |особей |е числа |щитков с|числа |загрязн|
| | | | |щитков к|поврежде|щитков с|ения |
| | | | |числу |ниями |повр.(%)| |
| | | | |особей | | | |
|1 |Ряска |205 |100 |2,05 |25 |12,19 |III |
| |малая | | | | | | |
|2 |Ряска |427 |100 |4,27 |45 |10,3 |III |
| |трех-дольн| | | | | | |
| |ая | | | | | | |
Таблица ?4. Экспресс-оценка качества воды.
|% |Отношение числа щитков к числу особей. |
|щитков | |
|с повр.|0 1 1,3 |
| |1,7 2, >2 |
|о |I - II |II |III |III |III |
|10 |III |III |III |III |III |
|20 |III |IV |III |III |III |
|30 |IV |IV |IV |IV |III |
|40 |IV |IV |IV |IV |- |
|50 |IV |IV |IV |IV |- |
|60 |V |V |- |- |- |


Табл.?5 Данные изменения качества воды в нижнем бьефе озера
Аргази.(9)
|Данные изменения качества воды в нижнем бьефе озера Аргази. |
|Показатели |1998 | | |1999| | |2000 | | |
| |max |min |сред|max |min |средн|max |min |средн|
| | | |н | | | | | | |
|запах,20/60 балл | | | | | | | | | |
|цвет, градус |15 |13 |14 |35 |20 |25 |25 |18 |21,5 |
|мутность, мг/дмЁ |2 |0,9 |1,45|3,4 |1 |2,6 |5,2 |0,75|2,8 |
|сухой остаток ,мг/дмЁ|245,6 |232,|239,|260 |214 |233,7|265 |200 |228,8|
| | |8 |2 | | | | | | |
|взвешенные | | | | | | | | | |
|в-ва,мг/дмЁ | | | | | | | | | |
|ион аммония, |0,15 |0,1 |0,13|0,2 |0,12|0,17 |11 |н/о |0,06 |
|-//--//-- | | | | | | | | | |
|нитрит-ион,-//--//-- |0,012 |0,00|0,00|0,07|0,00|0,27 |0,026|н/о |0,011|
| | |4 |8 |4 |5 | | | | |
|нитрат-ион,--//--//--|1 |0,8 |0,9 |2,7 |0,82|1,36 |6 |0,81|3,35 |
|окисляемость,мг О |5,1 |4,8 |4,95|6,35|5,46|5,89 |6,73 |5,1 |5,9 |
|/дмЁ | | | | | | | | | |
|марганец, мг/дмЁ |0,098 |0,8 |0,08|0,13|0,05|0,081|0,015|н/о |0,004|
| | | |9 | |2 | | | | |
|жесткость общ, |2,9 |2,85|2,88|3,16|2,65|2,95 |3,38 |2,15|2,6 |
|мг-экв/дмЁ | | | | | | | | | |
|ортофосфаты, мг/дмЁ |0,076 |0,02|0,04|0,12|0,01|0,049|0,05 |н/о |0,025|
| | | |8 | |3 | | | | |
|полифосфаты, мг/дмЁ |н/о |н/о |н/о |н/о |н/о |н/о |н/о |н/о |н/о |
|хлориды --//-- |14,4 |14 |14,2|14,5|12,5|13,25|10,3 |10,2|10,3 |
|железо общ,--//-- |0,15 |0,12|0,14|0,26|0,13|0,18 |0,37 |0,19|0,29 |
|pH |8,35 |8,2 |8,28|8,5 |8,05|8,2 |8,3 |8,05|8,14 |
|cульфат-ион, мг/дмЁ |64,4 |56 |6,02|58,6|53,1|56,83|61,3 |21,3|40 |
| | | | | |6 | | | | |
|БПКполн |9,6 |4,1 |6,9 |6,98|3,53|5,34 |10,2 |4,1 |6,15 |
|Фенольн.индекс |н/о |н/о |н/о |н/о |н/о |н/о |н/о |н/о |н/о |
|молибден, мг/дмЁ |н/о |н/о |н/о |н/о |н/о |н/о |н/о |н/о |н/о |
|свинец, --//--//-- |н/о |н/о |н/о |н/о |н/о |н/о |н/о |н/о |н/о |
|цинк --//-- |н/о |н/о |н/о |н/о |н/о |н/о |н/о |н/о |н/о |
|фтор, --//-- |0,14 |0,12|0,13|0,19|0,1 |0,14 |0,31 |0,23|0,25 |
|медь,--//-- |н/о |н/о |н/о |0,06|0,00|0,22 |0,38 |н/о |0,01 |
| | | | | |8 | | | | |
|хром,--//-- |н/о |н/о |н/о |н/о |н/о |н/о |н/о |н/о |н/о |
|никель,--//-- |н/о |н/о |н/о |н/о |н/о |н/о |н/о |н/о |н/о |
|нефтепродукты,--//-- |н/о |н/о |н/о |н/о |н/о |н/о |н/о |н/о |н/о |
|ПАВ,--//-- |н/о |н/о |н/о |0,04|0,03|0,03 |0,03 |н/о |0,01 |
| | | | | |5 | | | | |
|щелочность, мг/экв/л |1,9 |1,9 |1,9 |2,8 |1,55|1,89 |2,5 |1,65|2,11 |
|алюминий мг/л |н/о |н/о |н/о |н/о |н/о |н/о |0,04 |н/о |0,018|
|мышьяк,--//-- |н/о |н/о |н/о |н/о |н/о |н/о |н/о |н/о |н/о |


-----------------------

[pic]

[pic]