Методы сбора планктона

Методы сбора планктона в большинстве случаев слагаются из двух процессов:

а) взятия (зачерпывания) пробы воды, содержащей планктон и доставки ее на поверхность,

б) отделения (отцеживания) планктона от воды. Оба эти процесса могут осуществляться одновременно или отдельно в зависимости от конструкции используемой аппаратуры.

Методы, представляющие собою комбинацию водозачерпывания и одновременного отделения планктона от воды

Лов планктона сетками (сетяной или сетной метод)

Самым распространенным и простым методом сбора планктона яв­ляется метод сетной, при котором вода, содержащая планктон, фильтруется через особую сетку из шелкового газа, пропускающего воду и задерживающего организмы планктона.

Планктонные сетки могут быть качественные и количественные.

Качественные сетки

Качественная планктонная сетка состоит из латунного кольца и при­шитого к нему конической формы мешка из шелкового газа, заканчиваю­щегося внизу стаканчиком, в котором собирается осадок планктона.

Для изготовления планктонной сетки употребляется так называемый мельничный газ, отличающийся прочностью и равномерностью размеров его отверстий (ячей). Существует много разных номеров такого газа, причем в русской нумерации номер газа соответствует количеству отверстий, приходящихся на 10 мм.

Так как размеры планктонных организмов разные, то для более, пол­ного сбора всех категорий организмов приходится употреблять сетки из газа разных номеров: для микропланктона №.№ 17/64—25/77, для мезопланктона №№ 12/49—14/55, для крупных ракообразных № 3/23— 8/34.

Сетяной конус изготовляется по выкройке (рис. 1), вырезаемой из бумаги и равной боковой поверхности развернутого конуса или половине ее. Выкройка делается по прилагаемой схеме.

Для сшивания берутся тонкие иголки и тонкие же, но прочные нитки. Конус из шелкового газа прикрепляется к металлическому кольцу не не­посредственно, а при помощи узкой полоски из плотной материи, ширина которой вместе с образующей шелкового конуса и должна равняться общей длине образующей боковой поверхности усеченного конуса. Нижний, обшитый плотной материей конец конуса прикрепляется к стаканчику с помощью плоского латунного кольца, снабженного зажимным винтом; если же стаканчик с утолщением у края, то нижний конец привязывается к стаканчику с помощью нескольких оборотов прочной бечевки.

Рис. 1. Схема выкройки сетяного конуса для планктонной сетки.

К металлическому кольцу на равном расстоянии друг от друга прикрепляются три прочные бечевки, свободные концы которых связываются узлом над входным отверстием сетки или привязываются к небольшому колечку, к которому присоединяется при помощи чекеля петля или колечко крепкого пенькового или металлического троса, служащего для спуска сетки.

Пеньковый трос, толщиной 3—5 мм или немного толще, при этом предварительно вымачивается в олифе и растягивается и в намоченном же состоянии размечается на метры и полуметры путем вшивания в трос цветных ниток. Во избежание того, чтобы шелковый газ не подвергался разрыву от тяжести плохо фильтрующейся воды, веса стаканчика и груза, служащего для отяжеления сетки, рекомендуется бечевки, привязанные к металлическому кольцу, брать более длинные и, завязав каждую из них узлом вокруг кольца, направлять их нижние свободные концы по бокам сетяного конуса к ушкам (колечкам) стаканчика и здесь их закреплять, концы же, спускающиеся за стаканчик, можно, в случае необходимости, привязывать к колечку или чекелю, служащему для прикрепления груза, утяжеляющего сетку.

Стаканчики для планктонных сеток бывают разной конструкции. Особенно удобны металлические стаканчики с краном (рис. 3). Их размеры: высота 40 мм, диаметр 28 мм, для средней модели сетки соответственно — 80 мм и 55 мм. Не менее удобен металлический же стаканчик с глухим дном без крана, состоящий из двух половин: короткой передней и более длинной задней, соединенных друг с другом посредством штыко­вого затвора или винтовой нарезки. Можно сделать стаканчик из алюминия в виде воронки с небольшой закраиной или кольцевым утолщением на переднем конце для прикрепления его к сетке. Для небольшой закидной сетки удобны стаканчики из толстого стекла разного объема и формы, снабженные у входного отверстия закраиной или кольцевым утолщением для прикрепления к нему нижнего конца сетного конуса, а внизу оттянутые в короткую трубку, на которую надевается кусок резиновой трубки с зажимом Мора или которая просто закрывается пробкой. Чтобы не потерять зажима и пробки, последние шнурком привязываются к кольцевому утолщению стаканчика. Такой стаканчик можно сделать из химической воронки, имеющей форму шарика с закраиной и с длинной выводной трубкой, обрезав последнюю до размеров короткого придатка, на который и надевается резиновая трубка с зажимом.

Рис. 2. Качественные планктонные сетки.

Рис. 3. Металлический стаканчик с краном.

Для сбора планктона в прибрежной части водоема, среди зарослей, применяется небольшая коническая сетка, снабженная спереди кониче­ской же надставкой из грубой проволочной сетки с широкими ячеями в 3 мм; ее размеры такие: диаметр входного отверстия 8 см, длина образующей боковой поверхности проволочного конуса 9 см, длина образующей боковой поверхности сетяного конуса 21 см, ширина латунной полоски, служащей основанием проволочной надставки, 2.5 см. Проволочный конус препятствует попаданию в сетку крупных частей растений и пр. За отсутствием такой сетки для сбора планктона среди зарослей удобно использовать планктонный сачок из шелкового газа, сшитый в виде конуса, прикрепленного к металлическому кольцу диаметром 15—20 см, насаженному на палку, или же применить зачерпывание воды каким-либо вымеренным сосудом (кружкой, кастрюлей), с последующей фильтрацией воды через небольшую сетку из самого плотного мельничного газа.

Для лова планктона на течении (в реке) или на ходу судна рекомендуется особый тип цилиндрических сеток.

В свое время на Волжской биологической станции для сбора планк­тона на стрежне реки в зимних условиях подо льдом с успехом применялась планктонная сетка, описанная Диксоном. Она имеет размеры малой качественной сетки Апштейна, но в целях сохранения растянутости сетки заключена в каркас из 3 медных круглых стержней, идущих от переднего круга к кольцу стакана. Для придания сетке горизонтального положения передний круг имеет два -противолежащих кольца, из коих к верхнему прикрепляется спускной трос, а к нижнему — груз до 8 -кг. Для захлопывания сетки на желаемой глубине имеется медная крышка с напаянным изнутри грузом, крышка поднимается на шарнире с помощью троса, прикрепленного к кольцу, приделанному в центре крышки снаружи. Для использования

Рис. 4.

Коническая сеть с надставкой из проволочной сетки.

Рис. 5. Стаканчик для сети с надставкой из проволочной сетки.

сетки при количественных исследованиях в переднее кольцо вставляется круглая цинковая диафрагма, уменьшающая входное отверстие сетки до размеров входного отверстия малой количественной сетки Апштейна.

Здесь мы не входим в описание так называемого планктонного трапа или планктоноуловителя. Это слишком громоздкий аппарат и, подобно сетке, применим только для сбора сетного планктона и притом в относительно спокойных и не очень мелких водоемах, вне зарослей. Он не получил широкого распространения.

Консервирование и этикeтирование проб планктона

Проба планктона, взятая тем или иным способом, если она не исследуется сразу в живом виде, должна быть законсервирована. Самой распространенной консервирующей жидкостью, пригодной для сохранения как фитопланктона, так и зоопланктона, служит формалин. Продажный 40%-Й формалин прибавляется к улову с таким расчетом, чтобы полу­чился 2%-й (зимой) или 4%-й (летом) раствор. Другим консервирующим средством, но пригодным только для зоопланктона, служит спирт, крепость которого для сохранения в нем планктона должна быть не менее 70°. Из других фиксаторов можно указать на водный раствор иода в йодистом кали (раствор Люголя), жидкость Флемминга и др.

Каждая проба снабжается этикеткой. Этикетку надо четко писать на узкой полоске бумаги или пергамента и вкладывать внутрь банки. В пробах с осадочным планктоном следует прищемить чистый конец этикетки пробкой. Запись на этикетке такая:

№ пробы

№ станции,

дата,

название водоема,

место сбора,

глубина,

орудие лова

продолжительность лова,

подпись.

Очередной номер надо повторить на пробке чернильным карандашом. Этикетки, написанные карандашом, при первой же возможности, заменяются постоянными, написанными несмывающейся тушью. Необходимо вести журнальную запись проб, куда записывать все, что потребуется при обработке проб и оформлении работы: состоя­ние погоды, данные по прозрачности, цветности воды, глубине водоема, скорости течения, химизму воды, характеру лова, продолжительности работы, объему профильтрованной через сетку воды и пр.

Нумерация должна быть отдельной для проб, собранных разными методами. Пробы хранятся в порядке номеров в защищенном от света месте. Пробы заливаются парафином или смесью воска и парафина, причем перед заливкой, в случае необходимости пересылки проб, они доливаются до пробки профильтрованной водой. Пробы при пересылке, чтобы они не могли разбиться, тщательно укладываются в прочный ящик со стружками или войлоком.

Примерный выбор методов исследования пресноводного планктона

Если перед исследователем будет мелкий водоем типа лужи, мелкого пруда, совершенно заросших растениями, покрытых ряской, то здесь, раздвинув заросли или разорвав ковер ряски, можно сбор планктона произвести планктонным сачком или небольшой конической сеткой с надставкой из проволочной сетки, или же зачерпыванием с последующей фильтрацией через небольшую сетку из самого плотного газа или через мембранный фильтр.

В случае наличия в небольшом водоеме (луже, прудике) окон, свободных от зарослей, следует произвести сбор отдельно в зарослях и отдельно в открытой части, использовав для этого опять тот же сачок, сетку с металлической надставкой или небольшую закидную сеточку, или произвести зачерпывание с последующей фильтрацией или в комбинации с отстойным методом.

При исследовании родников лучший прием будет заключаться в повторном зачерпывании возможно большего количества воды и фильтрации ее через мембранный фильтр или через небольшую сетку из самого плотного газа.

При исследовании глубоких колодцев используется сетка для вертикальных или фракционных ловов, насос или зачерпывание с последующей фильтрацией или отстаиванием.

В прудах, заросших высшей водной растительностью, но с участками, свободными от зарослей, методы те же, что и при исследовании второго типа луж или прудов с окнами, с той разницей, что, при наличии достаточной глубины, в открытых частях водоема можно применить, и вертикальные сборы планктона насосом, сеткой, планктоночерпателем или планктонной трубкой.

В больших прудах или небольших озерах необходимы отдельные сборы в прибрежных зарослях (в литорали) и в открытой части, причем здесь уже можно произвести ловы на горизонтальное распределение планктона, сделав ряд станций по створу, захватив различные глубины. Ловы — сплошные, от дна до поверхности (сеткой из редкого газа). Для изучения вертикального распределения планктона — ловы насосом, батометром (бутылью), планктоночерпателем, планктонным тралом, причем особое внимание обращается на то, чтобы сборами были представлены все вертикальные зоны: эпи-, мезо- и гиполимнион, особенно дробно сборами должен быть представлен эпилимнион.

Те же орудия сбора планктона, что и при исследовании небольших • озер, используются и на глубоких больших озерах с той разницей, что здесь самую работу необходимо производить уже не с лодки, а с большого судна, оснащенного необходимыми для работы спусковыми приспособлениями (лебедка, шлюп-балка, стрела), а сами орудия лова спускать не на пеньковом, а на металлическом тросе, пропускаемом от лебедки через счетчик.

Сбор планктона на таких крупных водоемах производится как экспе­диционным путем с охватом различных районов при помощи сети разре­зов, так и стационарным путем на специально установленных наблюдательных пунктах или на организованной на озере постоянной озерной станции.

Характер исследования планктона здесь принципиально не отличается от такового на мелких озерах: в программу входит исследование качественного и количественного состава, горизонтального и вертикального распределения, сезонной динамики планктона и т. д., при этом все это в связи с изучением факторов среды.

В реках с течением в качестве орудия лова используется цилиндрическая сетка или планктонометр. Продолжительность лова определяется количеством взвешенного в воде сестона (детрита и планктона). Для сбора придонного планктона употребляется планктонный трал. В случае сильного развития планктона («цветения») применяется зачерпывание небольшого объема воды с последующим химическим осаждением или непосредственным наполнением водою счетной камеры, в которой производится и качественный и количественный анализ компонентов цветения.

О стандартизации и координации методов исследования планктона

Вопрос этот важный, поскольку для обобщений оперируют сравнительным методом, для которого пригодны лишь данные, установленные согласованными методами. Вопрос, вместе с тем, сложный и ответственный, и решать его должна специальная комиссия из компетентных планктонологов; здесь же указываются те направления, в которых необходимо вести работу, и вносятся некоторые предложения.

Во-первых, необходима стандартизация величины объема воды, под­лежащей исследованию на предмет качественной и количественной оценки планктона. Если для мезопланктона требуется больше воды, то для наннопланктона меньше. Минимальные условные объемы облавливаемой воды для различных размерных категорий планктонных организмов могут быть предложены такие: мезопланктон — от 20 л до 1 м³, микропланктон — от 1 до 20 л, наннопланктон — от 1 мл до 1 л.

Во-вторых, важно также координирование методов "исследования планктона. Так как универсального метода нет, то необходима комбинация методов и притом определенная, чтобы данные не носили одностороннего характера. Отступления возможны в случае специального изучения какой-либо определенной группы организмов. Ниже предлагается несколько измененная комбинация методов, предложенная Рыловым для исследования пелагического планктона:

1) лов сетью из газа №№ 12/49—14/55 специально для ракообразных и прочих крупных представителей планктона;

2) лов сетью или ппанктоночерпателем из газа №№ 20/68—25/77 для коловраток и сравнительно крупных простейших; замена его насосом в комбинации с сетным методом или взятием пробы воды батометром Рожко-Рожкевича, объемом в 10 л;

3) лов зачерпыванием воды объемом не меньше. 1 л; батометр Рутнера с крышками, расположенными лучше параллельно тяге, или метровый батометр Францева; обработка отстойным, центрифужным методом или лучше с применением мембранного ,фильтра; '

4) лов счетной камерой для учета нанно- и микропланктона, а в случае необходимости облова большого объема воды — зачерпывание и осаждение в двойных спаренных счетных камерах или в трубчатых камерах с использованием (если таковой имеется) перевернутого микроскопа для подсчета осевших на дно камер организмов;

5) специально для мелких прудов: взятие проб воды с помощью стеклянной или целлулоидной трубки, состоящей из нескольких колен общей длиной около 1.5 м, или прибором Ляхновича; обработка всего столба воды, вырезанного трубкой (цилиндром), — или по частям в пределах каждого колена трубки, или составление смешанной пробы из нескольких проб, взятых в различных участках пруда.