Биотический индекс Вудивисса (индекс реки Трент)

Изучая влияние загрязнения на бентос р. Трент (Англия), Вудивисс обратил внимание на то, что по мере увеличения интенсивности загрязнения вначале из состава донной фауны выпадают наиболее чувствительные группы животных – веснянки, затем поденки, ручейники и т.д. В конце концов, остаются только олигохеты и личинки красного мотыля, исчезающие только при очень сильном загрязнении. На этом основании он разбил возможные степени загрязнения на 10 классов и построил таблицу для определения этих классов по наличию или отсутствию отдельных групп гидробионтов с учетом общего количества таких групп на изучаемом участке. При повышении степени загрязненности водоема представители этих групп исчезают из него примерно в том порядке, в каком они приведены в табл. 2.

Таблица 2.

Классификация биологических проб по Ф. Вудивиссу

Группы организ­мов	Присутст­вие или от­сутствие вида	Биотический индекс при общем количестве присутствующих «групп»
0-1	2-5	6-10	11-15	>15
Личинки веснянок	Больше одно­го вида
	Только один вид
Личинки поденок, исключая Baetis rodani	Больше одно­го вида
	Только один вид
Личинки ручейни­ков и/или Baetis rodani	Больше одно­го вида
	Только один вид
Гаммарус	Все вышена­званные виды отсутствуют
Азеллус	Все вышена­званные виды отсутствуют
Тубифициды и/или красные личинки хирономид	Все вышена­званные виды отсутствуют					! 1
Виды, нетребо­ватель­ные к ки­слороду (Eristalis tenax)	Все вышена­званные виды отсутствуют

Методика не пригодна для оценки состояния озер и прудов. Для работы по методу Вудивисса могут быть использованы как материалы дночерпательных проб, так и проб, отобранных сачком. Но важно указать, какой способ отбора и какой объем материала был использован. Для оценки состояния водоема по методу Вудивисса нужно:

1. Выяснить, какие индикаторные группы имеются в исследуемом водоеме. Поиск начинают с наиболее чувствительных к загрязнению индикаторных групп: веснянок, затем поденок, ручейников и т.д. – именно в таком порядке индикаторные группы расположены в таблице. Если в исследуемом водоёме имеются нимфы веснянок (Plecoptera) – самые «чуткие» организмы, то дальнейшая работа ведется по первой или второй строке таблицы (рис. 9). По первой – если найдено несколько видов веснянок, и по второй – если найден только один.

Рис. 9. Некоторые организмы – индикаторы чистой воды (по Н.А. Березиной).

Если нимф веснянок в наших пробах нет – ищем в них нимфы поденок (Ephemeroptera) – это следующая по чувствительности индикаторная группа (рис. 10). Если они найдены, работаем с третьей или четвертой строкой таблицы (опять же по количеству найденных видов). При отсутствии нимф поденок обращаем внимание на наличие личинок ручейников (Trichoptera) (рис. 11) и т.д.

Рис. 10. Личинки подёнок (Ephemeroptera)

Рис. 11. Личинки ручейников (Trichoptera) и их домики

2. Оценить общее разнообразие бентосных организмов.

Методика Вудивисса не требует определить всех пойманных животных с точностью до вида (это бывает трудно сделать даже профессионалу). Достаточно определить количество обнаруженных в пробах «групп» бентосных организмов. За «группу» принимается:

· любой вид плоских червей;

· класс малощетинковые черви;

· любой вид моллюсков, пиявок, ракообразных, водяных клещей;

· любой вид веснянок, сетчатокрылых, жуков;

· любой род поденок кроме Baetis rhodani;

· любое семейство ручейников;

· семейство комаров-звонцов (личинки) кроме Chironomus sp.;

· Chironomus sp.;

· личинки мошки (семейство Simuliidae);

· каждый известный вид личинок других летающих насекомых.

Определив количество обнаруженных в пробе групп, находим соответствующий столбец табл. 2.

3. На перекрестке найденных нами столбца и строки в таблице находим значение индекса Вудвисса, характеризующее исследуемый водоем.

Если водоем получает от 0 до 2 баллов – он сильно загрязнен. Оценка 3-5 баллов говорит о средней степени загрязненности, а 6-7 баллов – о незначительном загрязнении водоема. Чистые реки обычно получают оценку 8-10 баллов, а особенно богатые водными обитателями участки могут быть оценены и более высокими значениями индекса.

Пример: в пробах были обнаружены нимфы веснянок, причем только одного вида – Nemоura cinerea. Значит мы должны работать со второй строкой нашей таблицы. Всего же среди организмов бентоса были отмечены представители шестнадцати различных групп (в том числе малощетинковые черви, личинки мошки, личинки других двукрылых, представитель равноногих раков – водяной ослик и др.). Поэтому выбираем столбец «Общее количество групп – 16–20». На перекрёстке этого столбца и второй строки находим значение индекса – 9 баллов. Это говорит о том, что сообщество водных организмов находится в хорошем состоянии, загрязнение не обнаружено.

Индекс Майера

Это более простая методика, основные преимущества которой: никаких беспозвоночных не нужно определять с точностью до вида; методика годится для любых типов водоёмов. Метод использует приуроченность различных групп водных беспозвоночных к водоёмам с определенным уровнем загрязненности. Организмы-индикаторы отнесены к одному из трех разделов (см. табл. 3).

Таблица 3.

Индекс Майера

Обитатели чистых вод, X	Организмы средней чувствительности, Y	Обитатели загрязненных водоемов, Z
Личинки веснянок Личинки поденок Личинки ручейников Личинки вислокрылок Двустворчатые моллюски	Бокоплав Речной рак Личинки стрекоз Личинки комаров – долгоножек Моллюски-катушки, моллюски-живородки	Личинки комаров-звонцов Пиявки Водяной ослик Прудовики Личинки мошки Малощетинковые черви

Нужно отметить, какие из приведенных в таблице индикаторных групп обнаружены в пробах. Количество обнаруженных групп из первого раздела таблицы необходимо умножить на три, количество групп из второго раздела – на два, а из третьего – на один. Получившиеся цифры складывают:

.

Значение суммы и характеризует степень загрязненности водоема. Если сумма более 22 – водный объект очень чистый. Если сумма от 17 до 21 – чистый. От 11 до 16 баллов – загрязненный. Все значения меньше 11 характеризуют водоем как очень грязный.

Пример: обнаружены следующие организмы: нимфы поденок, личинки ручейников, двустворчатые моллюски, личинки стрекоз, личинки комаров-долгоножек, моллюски-катушки, личинки комаров-звонцов, пиявки, водяные ослики, личинки мошки, малощетинковые черви, водяные клопы, личинки жуков, личинки мокрецов, водяные клещи.

Из них три группы (нимфы поденок, личинки ручейников, двустворчатые моллюски) указаны в первом разделе таблицы, три (личинки стрекоз, личинки комаров-долгоножек, моллюски-катушки) – во втором и пять (личинки комаров-звонцов, пиявки, водяные ослики, личинки мошки, малощетинковые черви) – в третьем. Водяные клопы, личинки жуков, личинки мокрецов и водяные клещи в таблице не указаны, поэтому при подсчёте значения индекса они не принимаются во внимание.

Значение индекса Майера равно 33 + 32 + 51 = 9+6+5 = 20.

Такое значение индекса характеризует Охту в верхнем течении как олигосапробный водоём с водой второго класса качества.

Д. Л. Кинг и Р.С. Болл

Д.Л. Кинг и Р.С. Болл для оценки санитарного состояния водоема предложили индекс загрязнения бытовыми и промышленными стоками, значение которого уменьшается при загрязнении: .