Методы сбора бентоса

Существуют качественные методы сбора донного населения водоемов (бентоса) и количественные сборы. Качественные сборы производятся сачками, ведрами, драгами, тралами без учета количества. Количественные сборы производят дночерпателями и т.п. орудиями, регистрирующими обловленную площадь.

Сачки (рисунок 2) состоят из металлического обруча круглой формы диаметром от 20 до 30 см или длиной до 30 см для пирамидального сачка. Сачок насаживается на палку длиной от 1,5 до 3 м. Скребок (рисунок 2) – это тот же сачок, но из более прочного металла, а нижний край обода делается из стальной заостренной с одной стороны полосы.

Методы изучения донной фауны имеют свою специфику. Для изучения биоценозов необходимо определить биотопы водоема, основные места обитания донных животных: песчаный, илистый, илисто-песчаный, каменисто-песчаный и т.д. Характер биотопов определяет структуру биоценозов.

а б

Рисунок 2 – Орудия сбора: а) сачок; б) скребок

В чистых водах донные сообщества характеризуются высоким видовым разнообразием, в загрязненных водоемах отсутствуют целые группы животных, наиболее чувствительных к отдельным загрязняющим веществам. Здесь происходит видоизменение биоценоза.

Проба берется из толщи грунта. Не следует зарываться сачком глубоко в грунт – почти все животные обитают у его поверхности, а найти их в полном песка и ила сачке довольно сложно. Достаточно собрать и тщательно промыть слой толщиной 1 – 2 см. Содержимое сачка или скребка промывают в воде, затянув сверху вшитой веревкой. Это необходимо для сохранения в нем животных при промывании. При промывании пробы остатки грунта вымываются, и в сачке останется материал для исследования. Далее животных пинцетом выбирают из сачка, помещая в банку или пробирку с фиксатором: спиртом или формалином.

Дополнительные данные – о температуре грунта, глубине, а также типе донных отложений, дату и время отбора пробы – заносят в полевой журнал.

Методы сбора планктона

Методы и орудия сбора фитопланктона

При работе на крупных водоемах и водотоках отбор проб осуществляется из слоя, где возможен фотосинтез, глубина которого равна утроенному значению прозрачности, измеренной по белому диску Секки. Слой воды, из которого берется проба, называется горизонтом. Если прозрачность в месте отбора пробы равна 1 м, то, соответственно, проба должна отбираться с поверхности – глубина 0,5 м, с прозрачности – глубина 1 м, 2-х прозрачностей – 2 м и 3-х прозрачностей – 3 м.

С каждого из перечисленных горизонтов отбирают 1 л воды, сливают в один сосуд (ведро), тщательно перемешивают и заполняют банки емкостью 0,5 л для количественного анализа, емкостью 1 л – для качественного анализа, позволяющего более достоверно судить о видовом составе фитопланктона.

В малых реках и прудах вертикальное распределение фитопланктона относительно равномерное, поэтому отбор проб обычно производят с горизонтов 0,5 – 1,0 м ведром.

Собранный фитопланктон подвергается концентрированию (сгущению) и консервации. Наиболее распространенным методом сгущения пробы является его фильтрация через мелкопористые мембранные фильтры. Сухие фильтры содержат в своих порах воздух, который закупоривает их и затрудняет фильтрацию. Для удаления воздуха фильтры нужно прокипятить в дистиллированной воде в течение 20 – 30 минут.

Фильтрацию проводят под вакуумом в воронке с пористым или сетчатым дном, на которое укладывают мембранный фильтр в лаборатории.

Методы сбора зоопланктона

Сбор зоопланктона также подразделяется качественный сбор и количественный сбор. Орудия сбора подразделяются соответственно на: сачки (рисунок 2), сети и батометры, сети, планктонные трубки и другие аналогичные орудия. Метод отбора проб и орудия сбора зависят от типа водоема, его глубины.

В крупных и средних водоемах с замедленным водообменном пробы отбирают по стандартным горизонтам: поверхность (0,5м глубины) и далее через каждые 2 – 4 м в зависимости от глубины. На реках и прудах пробы можно отбирать с поверхности.

Сетка (рисунок 3) предназначена для добывания планктона с большой глубины или с берега из открытой части водоема с заросшей литоралью. Планктонная сетка представляет собой конический мешок из капрона, который с помощью полосок прочной ткани сверху пришит к металлическому кольцу, а снизу – к стаканчику. Стаканчик может открываться, что позволяет слить собранную сетью пробу вместе с порцией воды в посуду, в которой она затем фиксируется или доставляется в живом виде в лабораторию.

Размеры могут быть разными. Так, малая сеть Апштейна имеет диаметр входного отверстия 25 см, длину образующей боковой поверхности конуса 55 см, диаметр стаканчика 4 см. Крупные сети на большинстве пресных водоемах использовать нецелесообразно. Стаканчик можно изготовить из пластмассовой бутылки. Для этого у бутылки отрезают дно и пришивают ее открытой частью к сетке; пробка служит краном стаканчика.

Для количественного сбора планктона наиболее часто используемым орудием является планктонная сеть (рисунок 4). Средняя сеть имеет размеры: диаметр верхнего кольца – 25 см, нижнего – 30 см, образующая надставного конуса – 33 см, фильтрующего – 70 см. наличие двух колец позволяет замыкать сеть и таким образом брать пробу послойно, на определенных потоках водной толщи.

Рисунок 3 – Малая сеть Апштейна (справа – стаканчик из банки с крышкой)

Для специальных целей (например, ловли планктона из мелких луж или фильтрации проб из батометра) могут применяться сачки маленького размера с квадратным ободом или с пришитым к концу мешка стаканчиком и т.п.

Количество организмов в поверхностном слое воды можно подсчитать и без планктонной сетки. Для этого слой воды зачерпывается ведром известного объема (при высокой численности – литровой кружкой) и фильтруется через сачок.

В мелких водоемах, чтобы обеспечить облов столба воды от поверхности до дна целесообразно использовать планктонные трубки Утермеля-Вундера. Берутся отрезки стеклянной или пластмассовой трубки и соединяются с помощью резиновых трубочек. В таком виде трубка опускается в воду; при подъеме отверстие верхней трубки закрывается пальцем или специальным приспособлением из резины, и вся трубка извлекается из воды, при этом каждый отсек трубки изолируется от другого зажимами, накладываемыми на соединительные резиновые трубочки.

Рисунок 4 – Количественная планктонная сеть с замыкающим тросом

(а – замыкающий трос; б – подъем сети за замыкающий трос)

Батометры – приборы, состоящие из одного или двух цилиндров, которые опускаются на определенную глубину в открытом виде, а затем автоматически захлопываются либо с помощью посыльного груза, который опускается по тросу, либо с помощью резкого удара по тросу (рисунок 5). В нижней части цилиндра имеется кран, через который проба сливается сквозь фильтрующее приспособление (сачок со стаканчиком или аналогичное устройство). Батометр обычно обеспечивает более полный сбор планктона, чем сетка. Часто внутри батометра помещается термометр, что позволяет одновременно измерять температуру на разных горизонтах водоема. Самостоятельно изготовить батометр сложно.

Для сбора нано- и ультрапланктона необходимо применять отстойный метод.

Обычно невозможно пересчитать всех животных в пробе. Поэтому поступают так: объем пробы доводят до определенного значения, например, 500 мл, и из нее берут подпробу также определенного объема. Чтобы концентрации организмов в пробе и подпробе были равны, не подходит отливание подпробы или ее всасывание резиновой грушей. При отсутствии штемпель-пипетки можно использовать следующую конструкцию: к стеклянной трубке или пробирке с пробитым дном подбирают плотную пробку, пробку прикрепляют пластилином ко дну сосуда. Затем в сосуд переливают пробу (уровень жидкости меньше, чем высота пробирки), как следует перемешивают, быстро опускают туда пробирку так, чтобы пробка ее заткнула, и вынимают ее из сосуда.

Обычно подпроба составляет 1/10 – 1/50 от объема пробы. Важно, чтобы в подпробу попало не менее 100 особей каждого изучаемого вида, иначе погрешность определения будет слишком велика. Если подсчет дал меньшее число, нужно или взять еще несколько подпроб, или работать с более концентрированными пробами.

Но в подпробе организмы все равно надо считать. Для этого подпробу фильтруют либо через фильтровальную бумагу (промокашку), либо через «сито» из капронового чулка. После этого животных подсчитывают на поверхности фильтра с помощью лупы. Полезно фильтр предварительно разграфить на квадраты.

Рисунок 5 – Батометр Руттнера

Число особей в пробе высчитывается по формуле:

где V – объем,

n – число особей в подпробе.

Зная, что в пробу попали все организмы из столба воды с высотой, равной глубине опускания сети, и основанием, равным площади входного отверстия сети, можно вычислить объем этого столба и установить, какую часть водоема он составляет.