Экологические группы водных организмов
Все водные организмы, для удобства изучения, разделены на несколько группировок, для каждой из которых требуются свои методы работы. Это: бентос (организмы, обитающие на дне водоемов), планктон (мелкие и малоподвижные организмы в толще воды), нектон (крупные плавающие организмы), нейстон (организмы на поверхности воды) и перифитон (мелкие организмы, обрастающие поверхность макрофитов, свай, твердых стенок водоема и других подводных предметов). Кроме того, каждая группа делится на фито- и зоо- компоненты (растительные и животные), а по размеру – на макро- (длиной более 2 мм), мезо- (многоклеточные длиной до 2 мм) и микро- (микроскопические одноклеточные) формы.
В настоящем пособии подробно рассматриваются организмы двух групп: макрозообентос (донные и зарослевые беспозвоночные длиной от 2 мм – в основном насекомые, моллюски, высшие ракообразные и кольчатые черви) и зоопланктон (мезо- и макроформы – в основном низшие ракообразные и коловратки). Одноклеточные организмы, а также микроскопические представители мейобентоса (нематоды, раки групп Ostracoda и Harpacticoida, водные клещи и т.п.), на наш взгляд, слишком сложны для определения неспециалистом, и подробно не раскрыты. Нектон в наших водах представлен только рыбами, и по нему существует своя литература.
Сбор и обработка проб
Макрозообентос
Сбор проб. Качественные сборы проводят для оценки видового состава и разнообразия сообщества, без учета обилий видов. Сбор животных с глубины до 1-1.5 м проводится сачком или скребком (табл. 1: 1), обычно с ячеей 0.5 мм, улавливающей все группы макробентоса, или (особенно при качественных сборах) – с ячеей 1 мм, пропускающей мелких олигохет и личинок комаров, но более эффективной для сбора других организмов. Сачком черпают и промывают мягкие грунты (ил, песок, детрит, опавшие листья) и водные растения. Далее животных пинцетом выбирают из сачка, помещая в банку (пробирку) с фиксатором. Следует иметь в виду, что большинство животных мелки (2-5 мм), и собирать их нужно с максимальным вниманием. Не следует зарываться сачком глубоко в грунт – почти все животные обитают у его поверхности, а найти их в полном сачке песка и ила сложно. Достаточно собрать и тщательно промыть слой толщиной 1-2 см. Камни и коряги вытаскивают из воды сачком или руками, потом с них пинцетом собирают животных. Следует помнить: разные донные субстраты (камни, песок, ил, растения и т.п.) населены разными видами животных, и для оценки всего сообщества водоема нужно обловить все возможные типы субстратов.
Для сбора беспозвоночных с больших глубин используют тралы и драги (табл. 1: 2), запускаемые с судна или закидываемые с берега на веревке. Контролировать тип донного субстрата при этом не удается.
Оценка обилия животных на дне водоема требует сбора количественных проб. Для этого специальным прибором (дночерпатель, табл. 1: 3) отбирается пласт грунта определенной площади (обычно 25х25 или 50х50 см), промывается в сите, затем происходит выборка и учет всех имеющихся организмов. Иногда промытые пробы фиксируются вместе с грунтом, и выборка животных происходит уже в лабораториии. Если нужно выяснить только относительное обилие организмов, можно поступать проще – отбирать грунт обычным сачком, но вести сплошную выборку из него определенного количества организмов (например, 100 или 200 экз.). При разборе такой пробы несложно выяснить соотношение численности основных видов.
Фиксация проб. В качестве фиксирующей жидкости используется 4-5% раствор формалина или 70% этиловый спирт. Лучше всего фиксировать животных сразу после сбора; в противном случае живые животные едят и повреждают друг друга, а мертвые постепенно разлагаются. Хуже всего хранятся в «живых» пробах личинки поденок и равнокрылых стрекоз (у них отрываются жабры, церки и ноги). Кроме того, желательно крупных и активных хищников (клопов, жуков) сажать отдельно от мелких и нежных животных.
Этикетирование. При отборе проб, в общем случае, принято указывать место сбора (название водоема и привязку к заметному точечному географическому объекту), дату сбора, тип субстрата, глубину и течение. Если место отличается чем-то экзотическим (например, имеет горячий источник или служит водопоем коров), это тоже нужно указать. Всю эту информацию разумнее держать в записной книжке, а саму пробу пометить номером, по которому ее будет легко опознать. Номер можно либо нацарапать на самой банке или крышке, если она пластиковая, либо написать маркером, либо вложить внутрь банки краткую этикетку на плотной бумаге (при фиксации спиртом писать этикетку только карандашом!).
Объем пробы. При сборе качественных проб одинаковых (на глаз) животных желательно взять 5-10 экземпляров, после чего этот вид игнорировать, а собирать остальные, более редкие виды, до появления стойкого ощущения, что новые формы больше не попадаются (этот момент называется «выход числа видов на плато»). Обычно качественная проба макробентоса содержит от 30 до 100 организмов.
При сборе количественных данных объем пробы задан типом пробоотборника, но для получения надежных результатов требуется сбор серии (не менее трех) проб с каждого биотопа и усреднение данных по ним, для учета пространственной неоднородности размещения организмов.
Обработка проб. При качественных сборах заключается в определении всех собранных организмов и составлении полного видового списка. Основные требуемые инструменты: бинокулярный микроскоп типа МБС, тонкий пинцет, препаровальные иглы, чашки Петри или заменяющие их емкости для животных. Микроскоп типа МБР или Биолам является полезным вспомогательным оборудованием (служит для изучения особенно мелких деталей строения некоторых групп животных).
При количественных сборах требуется, кроме того, подсчитать организмы каждого определенного вида и, для определения биомассы, измерить или взвесить их. Выборка и учет организмов, как правило, проводится под бинокуляром с помощью камеры Богорова; реже – невооруженным глазом в кювете.
Таблица 1. Орудия сбора макробентоса и зоопланктона. 1 – скребок, 2 – закидная треугольная драга, 3 – дночерпатель Экмана-Берджа в раскрытом и закрытом виде, 4 – качественная планктонная сеть Апштейна, 5 – количественная планктонная сеть Джеди, 6 – планктонный сачок.