Исследование экосистемы озера Зюзя

Исследовательская работа

Исследование экосистемы озера Зюзя

Автор: Сырьёва Ирина

МКОУ Зюзинская СОШ, 10 класс,

Барабинский район,

Новосибирской области

Руководитель:

Чурсина Елена Михайловна,

учитель географии и биологии

высшей кв.к.

2018 год

Введение

Много чудес создала волшебница – природа. И, пожалуй, самое удивительное из них – вода. По образному выражению академика А.А. Карпинского «вода – это живая кровь, которая создает жизнь, где ее не было».

Все чаще на страницах газет и журналов, по телевидению, в кругу специалистов и просто любителей природы задается вопрос: «Что происходит с нашими озерами?» Одни озера умирают сами по себе с течением времени, а другие - под влиянием хозяйственной деятельности человека. О катастрофическом состоянии крупных озер чаще всего широко известно, старение и гибель экосистем малых озер часто просто не замечаются.

Жизнь любого озера имеет свои начало и конец. В своем развитии озеро проходит несколько стадий: формирование, старение и умирание. Процесс зарастания озёр является естественным природным процессом. Скорость его протекания зависит от нескольких факторов, среди которых ведущим является глубина водоема. Ускорению процесса зарастания способствует хозяйственная деятельность человека, которая приводит к изменению озерных экосистем. Следствием этого является потеря рекреационного значения озер.

Новосибирская область относится к числу наиболее заозёренных в пределах лесостепной и степной зон Российской Федерации: в ее фонде насчитывается свыше 6800 озер абсолютное большинство которых относится к малым. (4, с. 5).

Нас заинтересовала проблема восстановления зарастающих и мелеющих озер. Вокруг села Зюзя Барабинского района Новосибирской области расположено несколько малых озер: Крещенское, Зюзя, Крутоярово, Сагалово, Горькое, Моховое и другие. Это остаточные озера, образованные при обмелении озера Чаны - самого крупного из озер юга Западной Сибири. Все вышеназванные озёра испытывают в настоящее время обмеление и зарастание.

Объект исследования: озеро Зюзя.

Цель: Исследовать особенности экосистемы озера Зюзя.

Задачи:

1. Изучение физико-географических условий озера Зюзя;

2. Исследование растительности и животного мира озера и прибрежной зоны;

3. Определение органолептических характеристик озерной воды;

4. Составление карты озера и его окрестностей;

5. Создание программы действий по экологическому оздоровлению озера.

Методы исследования: наблюдение, сравнение, анализ, интервьюирование, картографический.

Глава 1. Исследование экологического состояния озера Зюзя

1.1. Физико – географическая характеристика озера Зюзя

Озеро Зюзя расположено в центральной части Барабинской низменности в шести километрах северо-восточнее озера Чаны, северо-западнее села Зюзя. (см. карту приложения). Физико-географическое положение озера определяется его географическими координатами 55⁰ 05^’с.ш. и 77⁰ 53^’в.д.

По данным Поползина А.Г., Савченко Н. В. озеро Чаны, Убинское, Сартлан – крупнейшие озёра области, а также многочисленные малые водоемы различной формы в пределах их бассейнов относятся к остаточно-реликтовым озёрам древнеозёрных равнин. Расположенные в котловинах тектонического происхождения, они, во влажные эпохи четвертичного периода (4300 л.н. и 2800–1800 л.н.) представляли собой крупные единые водоемы. В последующие регрессивные фазы произошло усыхание праозера и их распад на многочисленные мелководные (0,3–1,2 м) водоемы, различающиеся размерами и формой. (10, с. 297;11, с.57;12, с.63)

Озеро Зюзя лежит близко к озеру Чаны, значит, у нас есть основание полагать, что озеро Зюзя относится к остаточно-реликтовым озёрам древнеозёрных равнин.

Озеро Зюзя лежит между двумя гривами: Зюзинской и Жигалова, поэтому его можно отнести к озёрам межгривных понижений и долин древнего стока.

Озеро протянулось с юго - запада на северо - восток. Название его произошло от тюркских слов "суза"- растягивать, "сузылган"- растянувшееся. Село Зюзя тоже растянулось на гриве почти на 2,5 км, видимо, поэтому названия села и озера совпадают (Приложение. Фото 1).

Берега озера сложены осадочными породами: песком и глиной. Северный, восточный и западный берега пологие, а юго-восточный – обрывистый, он подмывается и обрушивается, несмотря на укрепления в виде посадки кустарников. На юго-восточном берегу расположено село Зюзя.

Площадь водной поверхности озера зависит от количества выпадающих осадков по отдельным годам и благодаря низменным берегам изменяется. Длина озера 2 км 600 м, ширина 700 м в самом широком месте. Северо-восточная часть озера более широкая и глубокая (самое глубокое место – 2,3 м), средняя глубина озера - 1,5 м. Для измерения глубины использовался шест с делениями через каждые 10 см.

Окрестности озера сильно заболочены. Старожилы утверждают, что 60 – 70 лет назад озеро было примерно в два раза больше настоящих размеров. Постепенно идет процесс зарастания озера тростником и превращение его в болото. Дно илистое. В восточной части есть небольшой пляж из природного песка (см. карту приложения).

Озеро Зюзя представляет собой замкнутый бессточный водоем. Питание - смешанное с преобладанием снегового, весной при таянии снега уровень воды повышается примерно на 20-30 см. В течение лета – осени отмечается понижение уровня, так как расход воды на испарение превышает её поступление. В зимние месяцы уровень воды практически не изменяется.

Климатический пояс умеренный, тип климата континентальный. Зима холодная, продолжительная, лето теплое, но короткое. Средняя многолетняя температура воздуха января -18⁰С, июля +18,3⁰С. Годовая сумма осадков 350 мм в год, большая часть осадков выпадает летом. Увлажнение недостаточное, испаряемость составляет 500 мм в год, коэффициент увлажнения меньше единицы (5, с.58). Господствующая воздушная масса континентальная умеренная, холодная зимой и теплая летом. Осадки в основном приносит морская умеренная воздушная масса с Атлантического океана. Преобладают юго – западные и западные ветры, среднегодовая скорость ветра 3,5 – 4,5 м/с. Снежный покров устанавливается в ноябре, достигая наибольшей высоты в марте 40 – 50 см. Держится он 160 – 170 дней. Почвы чернозёмные, серые лесные, в межгривных понижениях – солонцы. (5, с.70)

1.2. Исследование растительности

Растительный мир озера многообразен. Кроме цветковых растений определены водоросли, большинство из которых мелкие, видимые только под микроскопом (одноклеточные водоросли - хламидомонада и хлорелла, многоклеточные нитчатые – улотрикс и спирогира).

В озере широко распространено водное растение рдест гребенчатый, который имеет только подводные нитевидные листья. На поверхности воды обнаружена ряска малая в южной части озера.

Рассмотрим подробнее растения прибрежной зоны. При изучении растительности использовался метод закладки и описания пробных площадок размером 1 м² прямоугольной формы. Было выделено 5 площадок с наиболее интересным сочетанием растений (см. карту приложения).

Вдоль южного берега прослеживается наибольшее антропогенное влияние, так как эта территория расположена в непосредственной близости с селом. На протяжении десятилетий жителями села на эту территорию вывозился мусор, также наблюдается вытаптывание растительности пасущимися животными

На площадке № 1 (незатопляемый южный берег озера) произрастают растения 8 видов, среди них преобладает марь белая, она составляет 60 %. В окрестностях также встречается горец птичий, крапива двудомная, сурепка обыкновенная, пастушья сумка, клоповник мусорный. (Приложение. Рис 1, Фото 2)

В прибрежной зоне вдоль южного берега преобладают солончаковые почвы, содержащие много легкорастворимых солей, вредных для растений. Они встречаются там, где участки затапливаются озерной водой. Засоление почвенного слоя происходит вследствие того, что на смену воде, испаряющейся с поверхности почвы, поступают новые порции воды. Постоянное перемещение веществ в верхний слой почвы и их накопление там приводит к засолению, так как вода испаряется, а соли остаются.

На площадке №2 встречаются представители флоры, способные переносить засоление – галофиты. Растительный покров здесь достаточно густой, он представлен суккулентами – сочными мясистыми растениями с сильно утолщенными стеблями и листьями.

Одно из самых характерных растений засоленных участков – солерос. Это небольшое травянистое растение без листьев. Как стебель, так и ветви состоят из множества члеников неправильной, цилиндрической формы. Побеги солероса сочные, соленые на вкус. Растение не погибает до самой зимы, меняется только его окраска – с зеленой на ярко-красную.

Другое характерное растение солончаков – сарсазан. Он, как и солерос, относится к семейству маревых, оба образуют почти чистые заросли на большом пространстве (Приложение. Рис.2, Фото 3).

Самым распространенным растением по берегам озера является тростник обыкновенный. Он растет по периметру всего озера за исключением его восточного и северо-восточного берегов. Это самый крупный из злаков, произрастающих в нашей местности, высота его может достигать 4 м. Стебель прямой, толстый, листья жесткие, шириной до 2 см. Стебель после цветения растения становится очень твердым, но гибким и почти никогда не ломается от сильного ветра. Скошенное до цветения растение охотно едят овцы и коровы. Наши предки стебли тростника использовали для покрытия крыш и даже постройки стен домов. Несколько таких домов в селе сохранились до сих пор, построены они в 30 - 40-е годы XX века, их называли камышитовыми.

Вдоль увлажненных юго-западных берегов озера встречаются разные виды осок. Высота их достигает одного метра, а лентовидные листья имеют острые края. Если посмотреть на лист в лупу, то можно увидеть, что край его на всем протяжении покрыт мелкими острыми зубчиками, как у пилы. Осоки являются кормовым растением низкого качества.

На площадке №3 вдоль западного берега 68 % составляет тростник обыкновенный, 14% пушица влагалищная, 9% камыш озёрный, 5% рогоз широколистный. Вех ядовитый (цикута) составляет 4%, это высокий многолетник высотой до 1 метра, относится к семейству зонтичные. Особенно ядовито как для человека, так и для животных его корневище. (Приложение. Рис.3, Фото 4).

Северо-западные берега озера густо покрыты тростником, заросли его протянулись широкой полосой от 50 до 100 метров. За тростником находятся участки степной растительности, здесь находится площадка № 4. Мятлик болотный составляет 85 %, полынь горькая – 7%, тысячелистник обыкновенный – 4%, одуванчик лекарственный – 3%. Все эти растения имеют длинные ползучие корневища, способные разрастаться во всех направлениях. (Приложение. Рис. 4, Фото 5).

Северо – восточные и восточные берега озера густо покрыты сарсазаном и марью белой, встречается солерос. Так как здесь растут растения - галофиты, можно сделать вывод, что почвы засолены. В этой части озера местные жители складывали навоз, поэтому в изобилии растёт сорное растение – марь белая. (Приложение. Рис. 5, Фото 6).

Растительность оказывает воздействие на биологический режим озера. Водные и околоводные растения — это пища для рыб, место для икрометания, среда для обитания молоди. Водоросли обогащают воду кислородом, а высшие растения (камыш, тростник, рогоз) разрастаясь, уменьшают площадь водной поверхности.

1.3. Исследование животного мира озера

Озеро богато планктоном. Главными обитателями его являются дафнии и циклопы - представители низших раков около 2-3 мм в длину. Органами передвижения дафний являются усы, время от времени они ударяют ими по воде, чтобы совершить очередной прыжок.

Бокоплавы – представители отряда разноногих раков. Их легко найти в прибрежной зоне озера. Названы они так потому, что обитают в основном на мелководье, где им приходится плавать на боку. Личинки стрекоз также развиваются в озере, здесь они ловят рачков, насекомых и даже мальков карася.

В озере обитают представители типа Моллюски, в прибрежной зоне найдены многочисленные экземпляры прудовика обыкновенного, прудовика малого, прудовика ушкового, катушки роговой. (Приложение. Фото 7, таблица 1)

Единственным представителем класса рыб является карась, его популяция в озере многочисленна. (Приложение. Фото 8)

Из земноводных в окрестностях озера встречается остромордая лягушка. На суше лягушки проводят практически всю жизнь, и только в период размножения они появляются на берегах озера. (Приложение. Фото 9)

Озеро с большими запасами растительной и животной пищи привлекает массу водоплавающих птиц. На озере гнездятся и бывают на пролетах утки кряквы, шилохвости, серые утки, широконоски, чирки-свистунки, крохали, гагары, поганки, лысухи, казарки, гуси и лебеди.

На озере каждый год гнездятся лебеди – кликуны. Гнезда устраивают на северо-западном берегу озера, густо заросшем тростником. Лебеди обладают сильным, звонким, выразительным криком, который слышен на большом расстоянии.

При наблюдении и подсчете птиц выявлено, что на озере в конце лета обитает около 40 серых гусей. Это крупные птицы весом до 6 кг. По окраске оперения похожи на домашнего гуся. Уток, по подсчётам, более 900 особей. Самый распространенней вид уток на озере - это хохлатая чернеть.

Из представителей отряда поганки обитают на озере чомги или большие поганки. Характерный признак этих птиц - короткие и далеко отставленные назад ноги, и таким образом, этим птицам трудно передвигаться по суше.

Отряд кулики представлен бекасами и дупелями. Также в окрестностях озера обитает выпь болотная, лунь болотный, серая цапля. (Приложение. Фото 10).

Млекопитающие на озере представлены многочисленной популяцией ондатры.

С 1958 озеро Зюзя входит в состав Кирзинского государственного заказника федерального значения, который создан для охраны водоплавающих птиц, обитающих на озёрах. Охота и рыбная ловля на озере запрещена.

1.4. Исследование цвета озерной воды

Цвет озёрной воды определяли около берега и на расстоянии 5, 10, 15 метров от него. У берега вода имеет жёлтоватый оттенок, на расстоянии более 5 м от берега появляется зеленоватый оттенок. Заполнив пробирку водой до высоты 10 – 12 см, и рассматривая её сверху на белом фоне, выявили, что вода имеет зеленоватый цвет. Главная причина появления этого оттенка – присутствие одноклеточных зелёных водорослей (табл. 1)

Таблица 1

1.5. Исследование запаха озёрной воды

Наполнив колбу водой на 1/3 объема, закрыли ее пробкой. Взболтали содержимое колбы, открыли её и определили характер и интенсивность запаха воды. Запах слабый, т.е. замечается, если обратить на это внимание (табл. 2).

Таблица 2

Таблица 3

При работе у водоёма отмечен слабый запах как около берега, так и при удалении от него в направлении озера на 15 метров. По характеру запах около берега - травянистый, а на расстоянии 5, 10 и 15 метров - плесневый (табл. 3).

1.6. Исследование прозрачности воды

Прозрачность воды зависит от нескольких факторов: количества взвешенных частиц ила, глины, микроорганизмов, содержания химических веществ. Прозрачность характеризуется предельной глубиной, на которой ещё виден специально опускаемый белый диск диаметром 20 см. Опуская диск в воду, замерили по отметкам на верёвке, что на расстоянии 15 метров от берега диск скрылся из поля зрения на глубине 10 см. На расстоянии 10 метров от берега диск скрылся на глубине 15 см. На расстоянии 1 – 5 метров от берега прозрачность воды определить не удалось потому, что небольшая глубина около берега и диск не исчезает из поля зрения (табл. 4). Определили мутность воды, рассматривая пробирку с водой сверху на тёмном фоне. Вода в озере слабо мутная.

Таблица 4

1.7. Определение солености воды

Мы предположили, что озеро Зюзя является остаточным водоемом древнеозерных котловин, так же как и озеро Чаны. Мы произвели забор воды из озера Зюзя и выпарили из воды соль в фарфоровой чашке. Взвесив чашку до выпаривания и после выпаривания мы получили 3 грамма соли на литр воды, таким образом, соленость воды составила 3 промилле на 1 литр воды. Таким образом, вода в озере Зюзя слабо минерализована. (Приложение. Фото 11).

1.8. Значение озера для жителей села

Из воспоминаний старожилов воду из озера брали для хозяйственных нужд в любое время года, зимой для этого долбили проруби.

Можно выделить несколько направлений использования водоема:

1. Озеро Зюзя имеет большое эстетическое значение. Красивым пейзажем озера могут постоянно любоваться жители улицы Партизанской;

2. Промысловое значение для жителей села имеет карась;

3. В зимнее время ведется добыча бокоплава озерного, который служит наживкой для ловли рыбы, местные жители называют его «мормыш»;

4. Воду озера жители улицы Партизанской используют для полива огородов;

5. Озеро используют для водопоя крупного рогатого скота;

6. Летом на озере откармливаются домашние гуси и утки.

Глава 2. Программа практических действий по защите и экологическому оздоровлению озера Зюзя.

Существуют различные способы ограничения зарастания озёр. Мы предлагаем биологический способ борьбы со старением озера. Необходимо способствовать развитию в озере травоядных рыб (карася и карпа) которые, потребляя в массовых количествах растительную пищу, уменьшают содержание в воде биогенных веществ. Утки и ондатры поедая водную растительность, не допускают сильного зарастания водоемов. Одной из основных проблем, связанной с разведением уток, является загрязнение водоема пометом птиц.

Замедлит зарастание озера скашивание растений. Выкашивание необходимо проводить до цветения, не давая растениям накопить в корневищах запас питательных веществ. Скошенные растения нужно вытаскивать на берег граблями или тросом. При выкосе водной растительности часть ее следует оставлять в водоемах, так как заросли служат местом развития многих организмов, нереста рыб.

Скошенные растения можно использовать в хозяйстве. Тростниковый силос использовать на корм животных.

Помимо мероприятий, проводимых непосредственно на водоеме, важную роль играют работы на водосборе. Основной этой работы является уменьшение поступления в водоем загрязняющих веществ с поверхностным стоком от стихийных свалок и навозных куч, расположенных по берегам. Необходимо проводить акции по сбору мусора по берегам озера. Осенью 2017 года такая акция проводилась силами учеников и педагогов нашей школы. (Приложение. Фото 12)

Можно углубить озеро, это способствует формированию в нем расслоения вод по температуре, которое препятствует их перемешиванию и поднятию донных отложений. Работы по углублению озера в прибрежной зоне ликвидируют корневища тростника, и процесс зарастания озера приостановится.

Заключение

Озёра являются важнейшими экосистемами нашей местности. В процессе исследования выявлено:

1.Озеро Зюзя представляет собой замкнутый бессточный водоем. Северо – восточная часть более

широкая и глубокая, самое глубокое место – 2,3 м, средняя глубина озера - 1,5 м.

1. Окрестности озера сильно заболочены. Озеро пресное. Дно илистое.

2. Растительный мир озера многообразен. Вдоль южного берега озера, вблизи села, преобладают сорные растения.

3. В прибрежной зоне, вдоль южного берега встречаются солончаковые почвы. На них растут солерос и сарсазан.

4. Самым распространенным растением по берегам озера является тростник обыкновенный.

5. Озеро богато планктоном. Главными составляющими его являются дафнии циклопы и бокоплавы.

6. В озере обитают Моллюски: прудовик обыкновенный, прудовик малый, прудовик ушковый, катушка роговая.

7. Из земноводных в окрестностях озера встречаются остромордая лягушка. Единственным представителем класса рыб является карась.

8. На озере гнездятся и бывают на пролетах утка кряква, шилохвость, серая утка, широконоска, крохали, гагары, поганки, лысухи, казарки, гуси и лебеди, серые цапли, выпь, лунь болотный.

9. У берега озерная вода жёлтоватая, на расстоянии более 5 м от берега появляется зеленоватый оттенок. Солёность озёрной воды 3 промилле.

10. Запах около берега травянистый, а на расстоянии 5,10 и 15 метров - плесневый.

11. В селе в настоящее время отсутствуют крупные сооружения и промышленные объекты, оказывающие влияние на экологическое состояние озера.

Литература

1. Алексеев С. В. , Груздева Н. В., Муравьева А.Г., Гущина Э.В. Практикум по экологии - М. : АО МДС, 1996.

2. Анашкина Е.Н. Тропой натуралиста. – Ярославль: Академия развития, 2006.

3. Атлас Новосибирской области. – Новосибирск.: 2002.

4. Бакаев В. А. Биогеохимический мониторинг озер Новосибирской области и его основные итоги. Географическая наука и образование: современные проблемы и перспективы развития: материалы Всероссийской научно-практической Интернет-конференции (1-25 апреля 2012 г.) / под науч. ред. П. В. Лепина. – Новосибирск: Изд. НГПУ, 2012. – С. 5–11.

5. Козлов М.А., Олигер И.М. Школьный атлас – определитель беспозвоночных. – М.: Просвещение, 1991.

6. Кравцов В.М, Донукалова Р.П. - География Новосибирской области- Новосибирск: ИНФОЛИО - пресс, 2000.

7. Лесненко В.К. Мир озер. – М.: Просвещение, 1989.

8. Новиков В.С. Популярный атлас – определитель. Дикорастущие растения. – М.: Дрофа, 2004.

9. Петров В.В. Растительный мир нашей Родины. – М.: Просвещение, 1991.

10. Савченко Н. В. Озера южных равнин Западной Сибири. – Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1997. – с -297.

11. Савченко, Н. В. Ландшафтная дифференциация региона / Н.В. Савченко, Е.Н. Ядренкина, Л.М. Киприянова //Биоразнообразие Карасукско-Бурлинского региона (Западная Сибирь). – Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2010, с-57

12. Савченко, Н. В. Экологическое состояние малых озер Новосибирской области и методы его диагностики: научный отчет / Н.В. Савченко, Л.А. Сайдакова. – ФГУП НТЦ «ИНФОРМРЕГИСТР» Федеральный депозитарий электронных изданий. – № 81040322. – 2004. с-63

Приложение

Таблица 1

Флора и фауна озера Зюзя

Таблица 2

Видовая насыщенность растений на площадке № 1

Рис. 1. Соотношение численности растений на площадке № 1.

Таблица 3

Видовая насыщенность растений на площадке № 2

Рис. 2. Соотношение численности растений на площадке № 2.

Таблица 4

Видовая насыщенность растений на площадке № 3

Рис. 3. Соотношение численности растений на площадке № 3

Таблица 5

Видовая насыщенность растений на площадке № 4

Рис. 4. Соотношение численности растений на площадке № 4

Таблица 6

Видовая насыщенность растений на площадке № 5

Рис. 5. Соотношение численности растений на площадке № 5

Фото 1. Расположение озера Зюзя

Фото 2. Площадка №1 Фото 3. Площадка № 2

Фото 4. Площадка № 3 Фото 5. Площадка № 4

Фот 6. Площадка № 5 Фото 7. Прудовик малый

Фото 8. Карась озёрный Фото 9. Лягушка остромордая

Фото 10. Цапля серая Фото 11. Определение солёности озёрной воды

Фото 12. На экологической акции Фото 13. Изучение растительности на площадках

Фото 14. Солерос Фото 15. Сарсазан

13