WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 |

На правах рукописи

СЕРЕБРЕННИКОВА Юлия Александровна

ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СВОБОДНОЖИВУЩИХ ЭВГЛЕНОВЫХ ЖГУТИКОНОСЦЕВ ВОДОЕМОВ

ЧЕЛЯБИНСКОЙ ОБЛАСТИ

03.00.16 – экология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Омск - 2009

Работа выполнена на кафедре зоологии ГОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет»

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор

Лихачев Сергей Федорович

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Мкртчан Офелия Завеновна

доктор биологических наук, профессор

Гашев Сергей Николаевич

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Ишимский государственный педагогический институт имени П.П. Ершова»

Защита состоится «01» июля 2009 г. в 10-00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.177.05 в Омском государственном педагогическом университете по адресу: 644099, г. Омск, наб. Тухачевского, 14.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Омского государственного педагогического университета по адресу: г. Омск, наб. Тухачевского, 14.

Автореферат разослан «28» мая 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат биологических наук,

доцент Т.Ю. Колпакова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Эвгленовые жгутиконосцы преимущественно обитают в пресных водоемах (М. Gojdics, 1953; Т.Г. Попова, 1955; З.И. Ветрова, 1980; К.М. Суханова, 1984; С.Ф. Лихачев, 1997, 1999 и др.). Они широко распространены и играют заметную роль в пресноводных экосистемах, т.к. участвуют в процессах самоочищения воды и поддержания биологического равновесия; входят в спектры питания таких консументов, как инфузории, коловратки, копеподы, мальки рыб и т.п. Эвгленовые жгутиконосцы давно используются в качестве организмов-индикаторов автохтонного и аллохтонного загрязнения природных вод (V. Sladeck, 1973; А.В. Макрушин, 1974; К.М. Суханова, 1984; С.Ф. Лихачев, 1986, 2000; В.С. Максюта, 2003; Ю.В. Москалец, 2006; Д.И. Широбоков, 2008, 2009). Однако эвгленовые жгутиконосцы изучены недостаточно. Необходимо изучение региональных фаун эвгленид и их экологических особенностей: биотопическая приуроченность; сезонная динамика численности и биомассы отдельных видов; влияние различных абиотических факторов на жизнедеятельность эвгленовых жгутиконосцев; роль эвгленид в гидроценозах и их взаимоотношения с другими гидробионтами; индикаторных особенностей отдельных видов и т.д. Таким образом, изучение свободноживущих эвгленовых жгутиконосцев является важным с теоретической и практической точек зрения.

Целью нашей работы явилось изучение видового состава, экологии и биологии эвгленовых жгутиконосцев некоторых водоемов Челябинской области. Из настоящей цели вытекают следующие задачи:

1. Изучить видовой состав эвгленовых жгутиконосцев в обследованных водных объектах Челябинской области.

2. Провести эколого-ценотический анализ: выявить особенности распределения видов в разнотипных водоемах, встречаемость отдельных видов, выявить доминирующие и фоновые виды, определить ядро сообществ эвгленовых жгутиконосцев для каждого водоема.

3. Изучить сезонную динамику видового разнообразия в каждом водоеме и сезонную динамику численности фоновых видов. Определить факторы, определяющие сезонную динамику указанных количественных параметров.

4. Выявить индикаторные особенности отдельных видов, определить сапробность обследованных водоемов и ее динамику в период весна-лето-осень для каждого обследованного водоема.

5. Составить дифференциальные диагнозы и атлас видов.

Научная новизна исследования. Впервые с целью получения протозоологических качественных и количественных данных обследованы 10 водоемов города Челябинска и Челябинской области. В результате в обследованных водоемах выявлено 55 видов, относящихся к 19 родам Euglenoidea. Впервые для водоемов Челябинской области было отмечено 12 родов и 33 вида. Для ранее известных из водоемов Челябинской области родов эвгленид впервые отмечено 5 видов. Изучен характер распределения эвгленид в разнотипных водоемах, их биотопическая специфичность и сезонная динамика видового разнообразия. Проанализирована частота встречаемости всех найденных видов в водоемах и пробах. Выявлены фоновые, доминирующие и редкие виды. Проведен анализ сходства видовых составов эвгленид обследованных водоемов с применением коэффициента Жаккара – Малышева, индекса Чекановского – Соренсена и кластер-анализа на основе матриц индексов сходства Раупа-Крика. Впервые для Челябинской области изучена сезонная динамика численности фоновых видов и ее зависимость от факторов среды. На основании данных по видовому составу, встречаемости и сезонной динамике численности эвгленид определена сапробность обследованных водоемов и ее сезонная динамика (весна - лето – осень).

Теоретическая и практическая значимость диссертации. Исследования региональной фауны эвгленид расширяют представления о видовых составах и распространении отдельных видов, позволяют уточнить биолого-экологические особенности жгутиконосцев в водоемах локальной территории и влияние ее микроклиматических факторов на их жизнедеятельность. Данные по видовому составу, встречаемости и численности отдельных видов позволяют провести оценку индикаторных особенностей эвгленид в целях биоиндикации природных вод. Это дает возможность использования многих видов эвгленовых жгутиконосцев для определения характера загрязнения водоемов и проведения мониторинга качества их вод, с целью выработки рекомендаций по очистке, охране и рациональному использованию воды пресных водоемов. Материалы работы могут быть использованы для преподавания курсов экологии и зоологии беспозвоночных и в высших учебных заведениях, для выполнения студентами курсовых и выпускных квалификационных работ.

Апробация работы. Материалы диссертации и отчеты о работе были представлены на заседаниях кафедры зоологии ЧГПУ (2006-2009 гг.); на II Международной научно - практической конференции «Урбоэкосистемы: проблемы и перспективы развития» (Ишим, ИГПИ, 2007 г.); на Международной научно-практической конференции «Культура и образование как фактор развития региона» (Ишим, ИГПИ, 2008 г.); на Региональной научно-практической конференции «Проблемы экологии и экологического образования Уральского федерального округа» (Челябинск, ЧГПУ 2008 г.); на III Межрегиональной научно - практической конференции «Проблемы географии Урала и сопредельных территорий» (Челябинск, ЧГПУ, 2008 г.); на II Международной научно-практической конференции «Адаптации биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды» (Челябинск, ЧГПУ, 2008 г.); на III Всероссийской конференции по водной токсикологии, посвященной памяти Б.А. Флерова, «Антропогенное влияние на водные организмы и экосистемы» и конференции по гидроэкологии «Критерии оценки качества вод и методы нормирования антропогенных нагрузок» (Борок, ИБВВ РАН, 2008 г.); на Всероссийской школе – конференции «Экосистемы малых рек: биоразнообразие, экология, охрана» (Борок, ИБВВ РАН, 2008 г.); на научных конференциях студентов и аспирантов ЧГПУ (2005-2009 гг.); на I Международной научно-практической конференции «Экологический мониторинг и биоразнообразие» (Ишим, ИГПИ, 2009); на Международной конференции «Современные проблемы экологии и экологического образования» (Орехово-Зуево, ОГПИ, 2009); на Всероссийской научно-практической конференции «Инновационные процессы в области химико-педагогического и естественнонаучного образования» (Оренбург, ОГПУ, 2009); на Всероссийской конференции «Экология в высшей школе: синтез науки и образования» (Челябинск, ЧГПУ 2009); на II всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Полевые и экспериментальные исследования биологических систем» (Ишим, ИГПИ, 2009).

Положения, выносимые на защиту.

1. Фауна эвгленовых жгутиконосцев из обследованных водоёмов Челябинской области насчитывает 55 видов, относящихся к 19 родам. Распространение и встречаемость отдельных видов в водоёмах различны, что связано с различными гидрологическими и гидрохимическими условиями среды обитания;

2. По динамике видового разнообразия и численности наиболее массовых видов каждый из обследованных водоемов можно отнести к определенной зоне сапробности. Количество видов-индикаторов определенной зоны сапробности и их численность имеют разную сезонную динамику для каждого водного объекта.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 работ, одна - в изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 174 страницах, состоит из введения, 5-ти глав, выводов и списка литературы (258 наименований, из них 107 на иностранном языке). Диссертация содержит 31 рисунок, 39 таблиц и 3 приложения.

ГЛАВА 1. Обзор литературы

В первом разделе главы анализируются литературные данные по истории изучения эвгленовых жгутиконосцев в водоемах Челябинской области (Л.Н. Александровская и др., 1975, 1979а, 1979б, 1989; Л.В. Снитько, Р.М. Сергеева, 2003; М.И. Ярушина и др., 2004) и сопредельных территорий (Д.О. Свиренко, 1915; И.А. Киселев, 1954; Э.А. Штина, Н.Н. Болышев, 1960; А.П. Скабичевский, 1966; Т.Г. Попова, Т.А. Сафонова, 1974; Т.А. Сафонова, 1984). Несмотря на довольно широкий охват исследованиями местообитаний эвгленовых жгутиконосцев в водоемах Челябинской области, данные литературы пока не дают полного представления о видовом составе и экологических особенностях этих простейших. Второй раздел литературного обзора посвящен морфофизиологическим и экологическим особенностям эвгленовых жгутиконосцев, роли отдельных факторов (температуры, насыщенности воды кислородом и другими газами, количества неорганических примесей, рН воды и др.) на динамику численности и распространение эвгленид (Ch.Ch. Wang, 1928; В.А. Догель и др., 1962; К.М. Суханова, 1968, 1984, 2000; Ю.В. Москалец, 2006; Н.В. Гаврилова, 2007; Д.И. Широбоков, 2007, 2008). В заключительном разделе приводятся данные по использованию эвгленовых жгутиконосцев в качестве организмов-индикаторов сапробности воды (А.В. Макрушин, 1974; К.М. Суханова, 1984, 2000; С.Ф. Лихачев, 1986, 2000; В.С. Максюта, 2003, 2005; Ю.В. Москалец, 2006; Н.В. Гаврилова, 2007; Д.И. Широбоков, 2008, 2009 и др.)

ГЛАВА 2. Физико-географическая характеристика района исследования

На основании собственных и литературных данных дано описание физико-географических условий района исследования (географическое положение, рельеф, климат, характеристика водных ресурсов). Приведена оригинальная физико-географическая и гидрохимическая характеристика обследованных водоемов.

ГЛАВА 3. Материал и методика исследований

Материал собирался в водоемах лесной и лесостепной зон Челябинской области с 2005 по 2008 гг.. Взятие проб из водоемов производилось с применением стандартных методов сбора протистологических и гидробиологических проб (К.А. Гусева, 1956; В.И. Жадин, 1956; И.А. Киселев, 1956а, 1956б; П.И. Усачев, 1961; А.В. Иванов и др., 1981; К.М. Суханова, 1984). Всего было собрано и обработано 230 проб. Определение видовой принадлежности найденных форм проводилось по описаниям, содержащимся в литературе (F. Doflein, 1949, 1953; Д.О. Свiренко, 1938; Т.Г. Попова, 1955, 1966; М. Gojdics, 1953; Т.Г. Попова, Т.А. Сафонова, 1976; R.R. Kudo, 1966, 1971; G.F. Leedale, 1967, 1982; К.М. Суханова, 1984, 2000; С.Ф. Лихачев, 1997а, 1997б, 1999). Цитохимические методики, применяемые для исследования морфологии эвгленовых, изложены в различных руководствах по микроскопической технике и гистохимии (Г.И. Роскин, Л.Б. Левинсон 1957; Э. Пирс, 1968; А.И. Кононский, 1976) и специальной зоологической литературе (Ю.Г. Гельцер и др., 1974; Ю.Г. Гельцер, 1980; А.В. Иванов и др., 1981; О.В. Волкова, Ю.К. Елецкий, 1982; Т.П. Евгеньева, 1983; К.М. Суханова, 1984). Все найденные эвгленовые жгутиконосцы фотографировались или зарисовывались. Для микроскопирования проб применяли микроскопы Биомед-1, МБИ-6 и Микмед-6 с увеличением 100-400 раз (без иммерсии) и фотонасадкой Canon PowerShot A 630. Подсчет численности эвгленовых жгутиконосцев проводился методом «калиброванной капли» (В.Ф. Николюк, 1963; Е.С. Липеровская, 1977). Для сравнения видовых составов эвгленид водоемов Челябинской области были использованы коэффициент Жаккара – Малышева (Kj-m) и индекс общности фаун Чекановского – Соренсена (Ics). Сапробность организмов определяли по таблицам В. Сладечека (V. Sldeek, 1969, 1973), учитывая численность видов, частоту встречаемости в водоёмах и пробах. Среднюю сапробность обследуемых проб находили по векторному методу С. Головина (S. Golovin, 1968). Классификацию сообществ по видовой структуре проводили с использованием кластер-анализа на основе матриц индексов сходства Раупа-Крика (D. Raup, R.E. Crick, 1979) и индекса общности фаун Дайса. Для выявления общих тенденций распределения эвгленид осуществляли ординацию методом главных координат (J.C. Davis, 1986; Ryan et al., 1995). В ходе непараметрического корреляционного анализа по Спирману проведена оценка связей между гидробиологическими показателями и морфометрическими и гидрохимическими характеристиками водоемов. Все расчеты выполнены при помощи пакетов программ KyPlot (K. Yoshioka, 2002) и PAST (. Hammer et al., 2001).

ГЛАВА 4. Видовой состав эвгленовых жгутиконосцев

в водоемах Челябинской области

4.1. Видовой состав эвгленид в водоемах Челябинской области

В 10 водоемах г. Челябинска и Челябинской области было обнаружено 55 видов свободноживущих эвгленовых жгутиконосцев, относящихся к 19 родам. По видовому разнообразию лидируют фототрофные роды Euglena – 10 видов и Trachelomonas – 9 видов, а также гетеротрофный род Astasia – 6 видов,. Все остальные роды представлены 1-3 видами. Но по встречаемости в водоёмах эвглены, трахеломонасы и астазии в большинстве случаев не являются лидерами. Во всех обследованных водоёмах и в большинстве проб встречены особи гетеротрофных видов Peranema trichophorum и Anisonema acinus. В большинстве водоёмов обнаружены особи видов Peranema granuliferum, Distigma proteus, Anisonema ovale, Heteronema acus, H. scabrum, Euglena acus, Trachelomonas hispida, Notosolеnus apocamptus, которые в большинстве своём не относятся к родам, лидирующим по видовому многообразию.

4.2. Сезонная динамика изменения встречаемости эвгленовых

жгутиконосцев в обследованных водоемах

Pages:     || 2 | 3 | 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»