Введение
1 Лотические экосистемы как среда обитания водных организмов
1.1 Экологические особенности лотической экосистемы
1.2 Экологические группировки водных животных
2 Экологическая и физико-географическая характеристика реки Днепр
2.1 Физико-географическая характеристика реки Днепр
2.2 Экологические условия обитания живых организмов в р.Днепр в пределах г. Орша и окрестностях
3 Экологические группы и видовой состав зообентоса р.Днепр в пределах г. Орша на примере жесткокрылых насекомых
3.1 Систематическое положение, экологические группировки и особенности адаптации водных жесткокрылых
3.2 Видовой состав водных жесткокрылых насекомых и его изменения под влиянием антропогенной трансформации
Заключение
Список использованных источников
Введение
Река Днепр является крупной водной артерией на территории Могилевской и Витебской области, в тоже время в близи реки находится большое количество промышленных предприятий, которые могут оказывать негативное влияние на живые организмы. Фауна реки в настоящее время мало изучена. В ее составе значительное место занимают водные беспозвоночные, которые являются индикаторами экологического состояния водных экосистем.
Изучение данной тематики имеет большое теоретическое и практическое значение. Велико значение водных насекомых в цепях питания, в регуляции численности эктопаразитов. Они также играют важную роль при проведении биоиндикации качества поверхностных вод, являющейся необходимой составной частью мониторинга состояния текучих вод. Беларусь богата крупными и мелкими водоемами естественного и искусственного происхождения. Берега их являются ареной жизни многих животных. Эти животные, как правило, не вступают в конкурентные отношения с человеком, который практически не использует фитомассу водных или околоводных растений из-за трудоемкости и нетехнологичности заготовки.
В то же время встречается значительная рекреационная нагрузка на берега водоемов, особенно тех, которые расположены в черте городов и других населенных пунктов.
Всех обитателей прибрежных зон можно условно разделить на виды, получающие пищу из экосистем водоемов, и виды, находящие пищу непосредственно в прибрежных экосистемах. Причем к последним, кроме типично околоводных видов, добавляется ряд лесных видов и убиквистов, находящих на берегах водоемов большую обеспеченность укрытиями и пищей в сравнении с обедняющимися лесными экосистемами.
Постоянное градостроительство, развитие промышленности и изменение человеком характерных особенностей биоценозов ведет к формированию других специфических экосистем. В связи с этим, появляются различные экологические ниши, изменяются видовое разнообразие, численность, распределение и динамика беспозвоночных животных, образуется иная структура сообществ, свойственная только для урбоценозов. Но, следует отметить, что основное общее «ядро» фаунистических комплексов сохраняется.
Город характеризуется значительной мозаичностью среды, что является особенностью урбанизированного ландшафта.
Беспозвоночные животные – самая многочисленная и в то же время наименее изученная группа живых организмов, имеющая огромное значение в природе. Разложение мертвого органического вещества, почвообразование, пища для позвоночных животных, паразитизм, регуляция продуктивности
1. Лотические экосистемы как среда обитания водных организмов
1.1. Экологические особенности лотических экосистем
Лотические экосистемы – реки – отличаются от стоячих водоемов тремя основными условиями: 1) течения – важный лимитирующий и контролирующий фактор; 2) обмен между водой и сушей значительно более активен; 3) распределение кислорода более равномерно, так как практически отсутствует стратификация.
Скорость течения влияет на распределение рыб в реках – они могут жить и под камнями, и в заводях, под перекатами, но это будут разные виды, адаптированные к конкретным условиям. Река – открытая экосистема, в которую поступает с прилегающих пространств большое количество органического вещества.
Детритное питание – основа трофических цепей лотических экосистем: более 60% энергии консументы получают от привнесенного материала. Зато кислорода в реках достаточно и содержание его в воде постоянно, что обусловило узкую толерантность организмов по отношению к кислороду.
Выделяют лотические сообщества перекатов и плесов. На перекатах поселяются организмы, способные прикрепиться к субстрату (нитчатые водоросли), или хорошие пловцы (форель). На участках плеса сообщества напоминают прудовые.
В больших реках прослеживается продольная зональность: в верховьях – сообщества перекатов, в низовьях и дельте–плесов, между ними местами могут возникать и те и другие. Продольная зональность подчеркивается изменениями видового состава рыб. К низовьям видовой состав обедняется, но увеличиваются размеры рыб.
Река в Беларуси, Украине и РФ (в т.ч. в Витебской, Могилевской и Гомельской областях Беларуси), вторая по длине и площади бассейна река после Волги.
Длина 2201 км (до создания водохранилищ – 2285 км), в Беларуси – 700 км. Площадь водозабора 504 тыс. км2, в Беларуси 63,7 тыс. км2 (без бас. Припяти). Среднегодовой расход воды в устье 1670 м3/с, возле Орши 123 м3/с, возле Речицы 364 м3/с. Общее падение реки в Беларуси 54 м. Средний наклон водной поверхности 0,08 %
Днепр начинается с небольшого болота на Валдайской возвышенности (Смоленская обл.) на высоте 236 м над уровнем моря, впадает в Днепровский лиман Черного моря. Густота речной сети бассейна Днепра на территории Беларуси 0,39 км/км2. Основные притоки: Ухлясть, Ржавка, Сож (слева), Оршица, Адров, Лахва, Друть, Березина, Припять (справа). Верховье водозабора реки – в границах Смоленской и Оршанской возвышенности; правобережье средней части верхнего течения – на Центрально-Березинской
2. Экологическая и физико-географическая характеристика реки Днепр
2.1. Физико-географическая характеристика реки Днепр
Оршанский район – район на юго-востоке Витебской области. Граничит с Сенненским, Лиозненским, Толочинским, Дубровенским районами Витебской области, Шкловским и Горецким районами Могилевской области. Районный центр – город Орша. Создан 17 июля 1924 года в составе Оршанской округи и находился там до 1930 года. 15 января 1938 года включен в Витебскую область. Площадь 1.7 тыс.км.кв. В район входят город Барань, городские поселки Ореховск и Копысь, 261 населенный пункт, 2 из которых — городские поселки. Административно район делится на 15 сельсоветов. Население 30.9 тыс.чел [4].
Самая высокая точка района – 237,5 метра над уровнем моря, самая низкая – 146 метров. По территории района протекают реки, которые относятся к бассейнам двух морей – Черного и Балтийского.
Самая большая река – Днепр – с притоками Одров, Оршица, Крапивенка, Леща. В районе имеются озера: Большое Ореховское, Девинское, Кузьмино, Каресино, Перевалочное.
Леса занимают 23% территории района. В основном они хвойные и еловые, встречаются березовые, осиновые, ольховые.
Территория Оршанского района лежит в пределах Оршанской возвышенности и Оршанско-Могилевской равнины, северная часть занята Лучосской низменостью. Среди полезных ископаемых – торф, доломит, строительные пески, легкоплавкие глины.
Среднегодовая температура января –7, 8 °С, июля – +18 °С. Выпадает осадков за год 627 мм. По территории района протекает Днепр с притоками Оршица, Крапивенка, Леща. Озера – Большое Ореховское, Кузьмино, Коресина, Девинское.
Сельскохозяйственных угодий – 102,6 тыс. гектаров, в том числе около 74 тыс. га пашни. Среди полезных ископаемых – торф, доломит, песчано-гравийный материал, строительные пески, легкоплавкие глины.
3. Экологические группы и видовой состав зообентоса р. Днепр в пределах г.Орша на примере жесткокрылых насекомых
3.1. Систематическое положение, экологические группировки и особенности адаптации водных жесткокрылых насекомых
Отряд жуки (Coleoptera) – крупнейший по числу видов таксон не только насекомых, но и вообще животного мира, который насчитывает не менее 400 тысяч описанных видов. Реально существующее в природе число видов жуков, вероятно, должно быть значительно больше, поскольку ежегодно в мире описывают множество новых видов. Отряд Coleoptera по современным представлениям подразделяется на 4 подотряда: Плотоядные жуки (Adephaga), Разноядные жуки (Polyphaga), Myxophaga и Archostemata. Русские названия «плотоядные» и «разноядные» не удачны, т.к. подотряд выделяют по анатомо-морфологическим, а не трофическим особенностям. Они сложились исторически, поскольку первые описанные представители Adephaga оказались хищниками. Слово «плотоядные» в этом случае нужно воспринимать просто как термин, обозначающий группу семейств жуков, у которых задние тазики прикрывают первые брюшные сегменты, и ни в коем случае не как трофическую группу. У представителей подотряда Polyphaga задние тазики не прикрывают первых сегментов брюшка. Жуки освоили практически все известные на Земле типы местообитаний, лишь морская среда почти не населена ими. Однако континентальные водные объекты (реки, озера, в т.ч. и соленые, болота, родники и т.д.) и даже подземные воды весьма полно освоены жуками, в подотрядах Adepahaga и Polyphaga известно немало водных представителей (в общей сложности не менее 6-7 тысяч видов). К тому же, большое число видов жуков населяют влажную почву по берегам водоемов или живут на полупогруженной растительности. Понятно, что охватить в одиночку такое огромное разнообразие даже одних только водных жуков чрезвычайно сложно, поэтому большинство специалистов занимаются лишь какой-то одной систематической группой. Всего к подотряду Adepahaga относятся 11 современных семейств, 8 из которых представлены облигатно или преимущественно водными жуками. Это семейства амфизоиды (Amphizoidae), меруиды (Meruidae), аспидитиды (Aspidytidae), болотники (Hygrobiidae), плавунчики (Haliplidae), вертячки (Gyrinidae), толстоусы (Noteridae) и плавунцы (Dytiscidae). В фауне России и сопредельных стран известны представители 5 последних семейств. Для семейства болотники в некоторых современных работах употребляется также название Paelobiidae, однако его сложно пока назвать общепринятым. Кроме 8 вышеперечисленных водных семейств, к подотряду Adepahaga относятся еще семейства жужелиц (Carabidae), скакунов (Cicindellidae) и ризодид
Заключение
Беларусь богата крупными и мелкими водоемами естественного и искусственного происхождения. Берега их являются ареной жизни многих животных. Эти животные, как правило, не вступают в конкурентные отношения с человеком, который практически не использует фитомассу водных или околоводных растений из-за трудоемкости и нетехнологичности заготовки.
В то же время встречается значительная рекреационная нагрузка на берега водоемов, особенно тех, которые расположены в черте городов и других населенных пунктов.
Всех обитателей прибрежных зон можно условно разделить на виды, получающие пищу из экосистем водоемов, и виды, находящие пищу непосредственно в прибрежных экосистемах. Причем к последним, кроме типично околоводных видов, добавляется ряд лесных видов и убиквистов, находящих на берегах водоемов большую обеспеченность укрытиями и пищей в сравнении с обедняющимися лесными экосистемами.
Постоянное градостроительство, развитие промышленности и изменение человеком характерных особенностей биоценозов ведет к формированию других специфических экосистем. В связи с этим, появляются различные экологические ниши, изменяются видовое разнообразие, численность, распределение и динамика беспозвоночных животных, образуется иная структура сообществ, свойственная только для урбоценозов. Но, следует отметить, что основное общее «ядро» фаунистических комплексов сохраняется.
Беспозвоночные животные – самая многочисленная и в то же время наименее изученная группа живых организмов, имеющая огромное значение в природе. Разложение мертвого органического вещества, почвообразование, пища для позвоночных животных, паразитизм, регуляция продуктивности первого трофического уровня – далеко неполный перечень той огромной роли, которую выполняют беспозвоночные в поддержании стабильности и устойчивости функционирования экосистем. Поэтому изучению беспозвоночных животных, как важнейшего компонента экосистем, должно придаваться большое значение.
Жесткокрылые являются важными компонентами трофических и топических взаимодействий, многие из них имеют серьезное практическое значение, как вредители запасов или зеленых насаждений. Почвенная мезофауна имеет большое индикационное значение, к примеру, она является показателем, прежде всего таких свойств почвы, как влажность, также по изменению состава сообщества можно судить об изменениях окружающей среды определенных территорий. Изучение жесткокрылых позволяют полнее
1. Калинин, М.Ю. Водные ресурсы Витебской области / М.Ю. Калинин, А.А. Волчек. – Минск: ООО "Белсэнс», 2004. – 144 с.
2. Природа России // География, климат, ресурсы [Электронный ресурс]. – Москва, 2016. – Режим доступа: http://rospriroda.ru/?p=80. – Дата доступа: 17.11.2016.
3. География // География России [Электронный ресурс]. – Москва, 2016. – Режим доступа: https://geographyofrussia.com/zapadnaya-dvina. – Дата доступа: 19.11.2016.
4. Республиканский центр по гидрометеорологии, контролю радиоактивного загрязнения и мониторингу окружающей среды // Информационный ресурс «POGODA.BY» [Электронный ресурс]. – Минск, 2016. – Режим доступа: http://www.pogoda.by/315/gid.html. – Дата доступа: 21.11.2016.
5. Жадин, В.И. Методы гидробиологического исследования / В.И. Жадин. – М.: Высшая школа, 1960. – 188 с.
6. Харченко, Л.Н. Методика и организация биологического исследования / Л.Н. Харченко. – М.-Берлин: Директ-Медиа, 2014. – 171 с.
7. Волков, В.Л. Методы сбора, фиксации биологического материала и приготовление биопрепаратов: методические рекомендации: в 2 ч. / В.Л. Волков, А.А. Лакотко. – Витебск: ВГУ, 2014. – 52 с.
8. Рындевич, С.К. Фауна и экология водных жесткокрылых Беларуси / С.К. Рындевич. – Минск: Уп «Технопринт», 2004. – 272 с.
9. Мороз, М. Эколого-зоогеографическая характеристика водных жесткокрылых (Coleoptera, Adephaga) мелиоративных каналов Беларуси / М. Мороз // Энтомологическое обозрение. – 1993. – № 2. – С. 321-325.
10. The National Biodiversity Network Broadway Business Centre // National Biodiversity Network [Электронный ресурс]. – England and Wales, 2016. – Режим доступа: https://data.nbn.org.uk/Taxa/NHMSYS0001719203. – Дата доступа: 11.12.2016.
11. Проблемы сохранения биологического разнообразия и использования биологических ресурсов: материалы Международной научно-практической конференции и X зоологической конференции, Минск,18-20 ноября 2009 г. / национальная академия наук Беларуси; редкол.: М.Е. Никифорова (отв. ред.) [и др.]. - Минск, 2009. - 308 с.
12. Brill, E.J. The aquatic Adephaga (Coleoptera) of Fennoscandia and Denmark / E.J. Brill. – Denmark: Scandinavian Science Press, 1987. – 175 с.
13. Каргапольцева, И. Зоологические исследования / И. Каргапольцева // Биология. Науки о земле. – 2012. – 16 января – С. 38-46.
14. Calow, P.P. River Biota / P.P. Calow. – USA.: Blackwell Science, 1996. – 259 p.
15. Основы палеонтологии: в 15 т. / редкол.: Б. Родендорф (гл. ред.) [и др.]. – Москва: Издательство Академии наук СССР, 1959-1963. – Т. 9: Членистоногие – трахейные и хелицеровые / Ю. Орлов [и др.]. – 1962. – 606 с.
16. Константинов, А.С. Общая гидробиология / А.С. Константинов. – М.: Высшая школа, 1986. – 472 с.
17. Величко, А.А. Методы реконструкции палеоклиматов / А.А. Величко, Л.Р. Серебрянный, Е.Е. Гуртовая. – М.: Наука, 1985. – 197 с.
18. Мороз, М. Водные насекомые реки Западная Двина / М. Мороз // Вестник ВГУ. – 2012. – № 6. – С. 51-56.
