Автор(ы)

Козвонин Денис Валерьевич

Аффилиация

КОГОАУ ЛЕН, г.Киров

Руководитель

Двинина Галина Геннадьевна

Аннотация

Важной проблемой современной экологии и биогеографии является распространение видов, причем зачастую виды-вселенцы происходят с других континентов. Проблема адвентивных видов является достаточно значимой в оценке экологического состояния поверхностных водных объектов любой территории. Существенную роль могут играть даже самые маленькие виды растений и животных, которые являются важными звеньями биологических цепей и могут приводить к существенным сдвигам в сложившихся экосистемах данной местности с дальнейшими непредсказуемыми последствиями.

В рамках данного вопроса представляем работу, посвященную обнаружению и оценке экологических условий обитания самого маленького цветкового растения на планете, представителя рода Wolffia Horkel et Schleid в пойменных озерах реки Вятки в черте г. Кирова. Вольфия (Wolffia) – новый род растения, не встречавшегося ранее на территории Кировской области. Впервые в ходе изучения пойменных озер в черте г. Кирова Wolffia была обнаружена Кочуровой Т.И., научным сотрудником зоологического музея, и автором данной работы в 2015 г. в оз. Курья (старица р. Вятки – главной водной артерии Кировской области). Растение было обнаружено в пробах макрозообентоса, в ходе проведения экологического мониторинга водоемов, находящихся в городской черте. Правильность определения была подтверждена Е.М. Тарасовой, специалистом-ботаником, директором государственного заповедника «Нургуш».

В последующие годы (2016-2019) параллельно с оценкой экологического состояния пойменных озер проводился также мониторинг распространения этого растения.  Несмотря на то, что меняются погодные условия, вольфия в старице Курья растет и размножается. Научный интерес представляет изучение ареала распространения этого нетипичного для подзоны южной тайги растения, определение его экологического статуса, а также выявление условий, позволяющих размножаться данному новому роду. Размножение вольфии может повлиять на экологическое состояние водоемов. Данное исследование сможет предупредить экологические риски и поможет принять меры к поддержанию экологического равновесия в окружающей среде.

Цель работы – оценить экологические условия обитания Wolffia в пойменных озер реки Вятки в черте города Кирова.

Задачи исследования:

  1. Изучить литературу по проблеме исследования.
  2. Провести наблюдения за вновь выявленным родом растений Wolffia в естественных условиях и условиях эксперимента.
  3. Выполнить физико-химический и микробиологический анализ воды в пойменных озерах реки Вятки.
  4. Определить качество воды в озерах методом биоиндикации по макрозообентосу.
  5. Выделить ДНК Wolffia для уточнения таксономической принадлежности растения.

Объект исследования высшее водное растение вольфия (Wolffia Horkel et Schleid).

Предмет исследования – экологические условия обитания Wolffia в пойменных озерах реки Вятки в черте г. Кирова.

Гипотеза исследования: предполагаем, что Wolffia является толерантным к условиям среды растением и способна выдерживать климатические условия, характерные для Кировской области, а также высокую степень влияния антропогенного фактора на водоемы.

Методы исследования: наблюдение за растением Wolffia в естественных условиях и условиях эксперимента; метод биоиндикации озер по макрозообентосу; микробиологический анализ воды; химический анализ проб воды; СТАВ- метод.

Район исследования – участок левобережной поймы р. Вятки в центральной и северной частях г. Кирова, участок правобережной поймы р. Вятки в центральной части г.Кирова. Месторасположение пойменных озер реки Вятки (старица Курья; водоемы Заречного парка; Ежово озеро).

В ходе наблюдения за обитанием вольфии в природе установлено, что в период с 2015 по 2019 гг. она ежегодно (с июня по октябрь) наблюдалась в большом количестве в старице Курья; в Ежовом озере зафиксировано однократное (июнь 2017 г.) появление вольфии в крайне малом количестве; на правом берегу Вятки в старице Заречного парка Wolffia нет. Количество вольфии в оз. Курья с каждым годом увеличивалось, что указывает на благоприятные жизненные условия. Данный вид можно считать адвентивным растением.

Физико-химический и микробиологический анализы воды показали, что благоприятные условия обитания Wolffia в старице Курья, возможно, были обусловлены: хорошим прогреванием воды (стоячий неглубокий водоем); слабощелочной реакцией воды; повышенным содержанием взвешенных веществ, содержащих органические и минеральные компоненты, участвующие в процессе метаболизма растения; отсутствием высоких концентраций токсических веществ; наличие нетоксичного органического и микробиологического загрязнения водоема, предположительно, не препятствует росту и размножению вольфии. Исследование проб из Ежова озера в 2017-2019 гг. показало более низкую температуру воды и превышение нормативных значений по запаху, содержанию нитритов и общей жесткости. Низкая температура могла стать причиной исчезновения вольфии в Ежовом озере в 2018г.
Оценка экологического состояния пойменных озер реки Вятки по микробиологическим показателям показала, что санитарно-гигиеническое состояние водоемов в 2017-2019 гг. существенно улучшилось по сравнению с 2016 г.
Биоиндикация по макрозообентосу выявила наличие резких колебаний в оценке экологического состояния старицы Курья (от грязного в 2016 г. до чистого в 2017-2019 гг. и относительно чистого в 2019 г.). (См. табл.) В течение 2017-2019 гг. зарегистрирован рост таксономического богатства макрозообентоса в старице Курья. Вне зависимости от состояния бентосных сообществ популяция вольфии чувствовала себя хорошо.

Эксперимент по инкубации Wolffia показал, что лучше всего она размножалась во флаконе с обычной фильтрованной водопроводной водой. Выделена ДНК Wolffia для последующего секвенирования и геномного анализа.

В октябре 2018 г. научным сотрудником Кировского зоологического музея Кочуровой Т.И. гербарий Вольфии был отправлен в Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина Российской академии наук, где и хранится в настоящее время в научном гербарии.

Содержание работы

Автор предпочел не показывать работу на сайте.

Конкурс, в котором автор работы принял участие: Древо жизни: III Открытый международный конкурс междисциплинарных исследовательских проектов школьников
Отрасль наук: Биологические науки
Форма представления работы: Исследовательская работа
Дата публикации работы: 22.09.2020


Смотреть похожие работы

Исследовательская работа “Бабочка – рождение чуда”

Цель: Изучение процесса развития бабочки на примере Волнянки Эутрикс белопятнистой (Limantridae – Еuthrix albomaculata). Для выполнения поставленной цели, я должна решить ряд практических и теоретических задач: познакомиться с биологией бабочек; изучит …

Исследовательская работа “Значение двигательной активности и ее влияние на здоровье обучающихся”

Движение – естественный стимул жизнедеятельности организма, тренировка всех его органов и систем. Благодаря движениям повышается общий жизненный тонус, возрастает работоспособность, выносливость, устойчивость к болезням. Необходимым условием гармонично …

Исследовательская работа “Наблюдения за поведением речной выдры с применением фотоловушки”

Работа посвящена изучению поведения речной выдры Lutra lutra в устьевой зоне р. Лютога на юге Сахалина. Выдра является редким или исчезающим животным во многих регионах России, она занесена в Красные книги многих субъектов РФ. Поэтому необходимы исслед …

Исследовательская работа “Определение чистоты атмосферного воздуха в районе ул.Горького г.Южно-Сахалинска”

В наши дни набирает все большие обороты проблема загрязнения атмосферы деятельностью человека. Как следствие, подобное загрязнение вызывает большое количество общемировых и локальных проблем, начиная от глобального потепления, заканчивая фотохимическим …