СБОР И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОДОРОСЛЕЙ.

Вводная беседа преподавателя посвящается характеристике водоемов и водотоков, расположенных на территории базы практики. Студентам важно понять те различия, которые определяют режим этих водоемов. В беседе обращается внимание на то, как влияет состав воды, скорость течения, характер грунта, состав и распределение высших водных растений и т. п. на формирование и функционирование различных экологических сообществ водорослей. Важно обратить внимание студентов и на адаптационные приспособления водорослей, выработанные в процессе длительной эволюции к условиям окружающей среды (планктонные, бентосные, перифитонные формы). Перед сбором водорослей студенты должны четко представлять, какое значение имеют водоросли в водоемах (и не только в водоемах) и какова их роль в хозяйственной деятельности человека.

Сбор водорослей обычно не вызывает затруднений. В ряде случаев, когда водоросли развиваются обильно, обнаружить их легко. Если численность и биомасса их незначительны, необходимо самым внимательным образом обследовать места предполагаемого развития водорослей.

Во время экскурсии по указанию преподавателя пробы водорослей берутся из различных участков водоема.

С разнообразных субстратов собирается бентос, отбираются с разных глубин пробы планктона, а также водоросли, составляющие перифитон, а также водоросли вневодных местообитаний.

Станции, на которых отбираются пробы, определяются в наиболее характерных местах литорали и пелагиали водоема.

Одновременно в местах взятия проб необходимо определить прозрачность воды с помощью диска Секки, а также ее температуру.

Наиболее широкое распространение имеют зеленые водоросли. Они встречаются в различных водоемах и в разнообразных вневодных местообитаниях.

Придя к водоему, студенты должны вначале обратить внимание на плавающую на поверхности воды тину, представляющую собой в основном зеленые водоросли. Слизистая, ярко-зеленая тина состоит из нитей спирогиры и зигнемы. Темно-зеленая тина с жесткими на ощупь нитями представляет собой кладофору или ризоклониум.

Нитчатые зеленые водоросли часто встречаются в прибрежных участках водоемов и водотоков на камнях, сваях и других подводных предметах (р. Ulothrix, Rhizoclonium, Draparnaldia, Stigeoclonium и др.).

Харовые водоросли часто произрастают в прудах, водохранилищах и озерах в виде обширных зарослей. Их можно найти и в небольших водоемах – ямах, канавах, а также в ручьях и реках. Харовые водоросли обычно поселяются на мягких иловых грунтах, реже на песке на глубине до 5 м, иногда глубже, предпочитая чистую спокойную воду с повышенным содержанием извести.

Желтозеленые водоросли встречаются в различных водоемах, однако предпочитают чистые, стоячие водоемы с кислой реакцией воды (сфагновые болота, канавы и ямы на торфяниках, речные старицы, пруды и т. п.). В водных экосистемах желтозеленые водоросли живут главным образом в толще воды или являются составной частью перифитона. Видовое разнообразие, численность и биомасса их в водоемах обычно незначительны. Разнообразнее и обильнее желтозеленые водоросли представлены в почве, составляя до 50 % всех видов. При массовом развитии они могут вызывать «цветение» поверхности почвы, а аэрофильные формы – позеленение стволов деревьев и стен домов. На почве нередко встречаются вошерия, ботридиум.

Золотистые водоросли, как и желтозеленые, развиваются обычно в сфагновых болотах с кислой реакцией воды. Золотистые водоросли часто встречаются в стоячих водоемах – прудах, старицах рек, водохранилищах, озерах. Они являются преимущественно планктонными организмами. Среди них есть нейстонные и бентосные формы.

В пробах воды, взятых из сфагновых болот, часто можно обнаружить рафидофитовые или хлоромонадофитовые водоросли.

В водоемах с загрязненной водой обычно развиваются криптофитовые водоросли. Реже они обитают в водохранилищах и озерах, где вода относительно чистая.

Типичными местообитаниями эвгленовых водорослей являются небольшие пресные, стоячие водоемы – лужи, канавы, пруды. Большинство звгленовых водорослей развивается в поверхностных и придонных слоях воды. При массовом развитии могут быть причиной зеленого, желто-зеленого, бурого, кирпично-красного «цветения» воды.

Во время экскурсии следует обратить внимание на диатомовые водоросли. Их легко обнаружить на подводных частях высших растений и разнообразных твердых субстратах в виде слизистых коричневых косм. Бентосные диатомовые водоросли нередко развиваются в большом количестве в поверхностных слоях песчаного грунта ручьев, впадающих в реки. Дно таких водотоков от обилия диатомей приобретает коричневый цвет. Бентосные диатомовые являются постоянными обитателями ила.

В воде загрязненных водоемов интенсивно развиваются цианеи, вызывая «цветение» воды. Благодаря имеющимся газовым вакуолям и обильной слизи они нередко встречаются в поверхностных слоях воды. Синезеленые водоросли – типичные обитатели стоячих вод.

Сбор фитопланктона

Планктонные водоросли живут в разнообразных водоемах – лужах, прудах, водохранилищах, озерах, реках и морях.

Основную массу фитопланктона дают диатомовые и синезеленые водоросли. Планктерами являются все активно плавающие формы, многие мелкие неподвижные зеленые водоросли.

При массовом развитии водорослей («цветение» воды) достаточно зачерпнуть в сосуд немного воды, чтобы иметь пробу с массой разнообразных видов. Однако в большинстве случаев используются различные методы предварительного концентрирования планктонных организмов. Одним из таких методов является фильтрование воды через планктонные сети.

Планктонная сеть обычно представляет собой конический мешок из прочного капронового или шелкового сита №77, который широким входным отверстием пришит к металлическому кольцу, а узким выходным отверстием прикреплен к стаканчику. На выводном конце стаканчика одета резиновая трубка, закрывающаяся зажимом. Вся сеть прикреплена к веревке (или шесту).

При сборе планктона с поверхностных слоев воды планктонную сеть погружают так, чтобы верхнее отверстие сети находилось на расстоянии около 10 см над поверхностью воды. Литровым сосудом черпают воду из поверхностного слоя толщиной 20 см, выливают ее в сеть, отфильтровывая таким образом 50–100 л воды. На крупных водоемах планктонные пробы отбирают с лодки. Планктонную сеть на веревке тянут за медленно движущейся лодкой в течение 5–10 минут. На небольших водоемах фитопланктон можно легко собирать с берега (мостика) или заходя в воду, осторожно черпая воду сосудом перед собой и фильтруя ее через сеть или забрасывая сеть в воду и медленно вытягивая ее.

Находящуюся в стаканчике сети концентрированную пробу планктона после открытия зажима сливают через резиновую трубку в заранее приготовленную чистую бутылку или баночку.

Сразу же после сбора фитопланктона сеть прополаскивают. Для этого ее несколько раз опускают в воду до верхнего кольца, чтобы отмыть водоросли, находящиеся на внутренней поверхности. После окончания работы сеть высушивают и помещают в специальный чехол.

Следует иметь в виду, что многие мелкие планктонные организмы быстро отмирают, а колониальные могут распадаться на отдельные клетки. Поэтому часть планктонных проб необходимо фиксировать сразу же после взятия пробы на месте сбора.

На летней учебной практике студенты должны познакомиться не только с качественными методами учета фитопланктона с применением планктонных сетей, но и с методами количественного учета водорослей с использованием специальных приборов – батометров.

Для учебных целей наиболее удобен батометр Рутнера. Он представляет собой цилиндр, изготовленный из металла или плексигласа, емкостью обычно 1–5 л. Цилиндр плотно закрывается верхней и нижней крышками. В воду батометр опускается с открытыми крышками. На требуемой глубине в результате сильного встряхивания веревки крышки закрывают отверстия в цилиндре, который в закрытом виде вместе с водой извлекается на поверхность. Пробу воды, находящуюся в цилиндре, через боковой патрубок после открытия крана сливают в заранее приготовленный сосуд.

При изучении фитопланктона поверхностных слоев воды пробы отбираются непосредственным зачерпыванием воды сосудом определенного объема. В водоемах с бедным фитопланктоном рекомендуется брать пробы не менее 1 л, причем одновременно используя и сетевые сборы, которые позволяют выявить немногочисленные относительно крупные формы. В водоемах, богатых фитопланктоном, при «цветении» воды количественные пробы можно уменьшить до 0,5 и даже 0,25 л.

Концентрация количественных проб фитопланктона обычно достигается осадочным методом. Сгущение проб проводится следующим образом. Предварительно зафиксированные пробы помещают в темное место на несколько суток для отстаивания. Затем с помощью стеклянной трубки, один конец которой закрыт мельничным ситом № 77 в несколько слоев, а второй соединен с резиновым шлангом, отсасывают средний слой воды. Отсасывание проводится медленно и осторожно, чтобы не нарушить осадка и не засосать поверхностный слой. Сгущенную пробу взбалтывают, замеряют объем и переливают в сосуд меньшего размера.

Сбор перифитона

Перифитон – водоросли, растущие на поверхности разнообразных подводных субстратов: гальки, камней, свай и листьев высших растений, талломах харовых и других макроскопических водорослей, раковинах моллюсков и т. п. Перифитон снимают с помощью обычного ножа или специальных скребков и ложек. Однако следует иметь в виду, что при таком способе взятия проб гибнет много интересных видов водорослей (часть уносится течением, у части разрушаются органы прикрепления к субстрату, нарушается картина взаимного размещения индивидуумов сообщества). Поэтому водоросли нужно по возможности собирать вместе с субстратом. Субстрат или часть субстрата осторожно поднимают на поверхность воды, чтобы течение не смыло с него часть водорослей, и помещают в сосуд с небольшим количеством воды из того же водоема. Затем собранный материал изучают в живом состоянии или фиксируют.

Сбор фитобентоса

К фитобентосу относят водоросли, жизнь которых в той или иной степени связана с дном водоемов. Они обитают на поверхности донных грунтов, в их толще (до 1 см) и в придонном слое воды, толщиной 2–3 см.

Для изучения видового состава фитобентоса на поверхность поднимается некоторое количество донного грунта с отложениями. На мелководье до глубины 1 м наилок засасывается с помощью резинового шланга со стеклянными трубками на концах. На больших глубинах качественные пробы отбираются ведерком или стаканом, прикрепленным к шесту, а также различными грабельками, драгами, дночерпателями, илососами.