مجله پژوهشهای جانوری (مجله زیست شناسی ایران)(علمی)

استفاده از زئوپلانکتون ها در ارزیابی فصلی وضعیت تروفی تالاب چغاخور

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد بوم شناسی آبزیان

2 عضوهئیت علمی دانشگاه صنعتی اصفهان

3 استاد یار گروه شیلات دانشگاه صنعتی اصفهان

4 دانشجوی کارشناسی ارشد شیلات

چکیده

دراین مطالعه،وضعیت تروفی تالاب چغاخور با استفاده از زئوپلانکتون‌ها بررسی‌شد. نمونه برداری از اردیبهشت تا اسفند ماه 1389 در 4 فصل و 10 ایستگاه انجام‌گردید. فواصل بین ایستگاه‌ها از هر طرف 1 کیلومتر در نظر گرفته شد. نمونه برداری از زئوپلانکتون‌ها با استفاده از تور‌پلانکتون گیری 55 میکرون دراعماق 30 سانتی متری انجام‌گردید. نتایج نشان داد که جامعه زئوپلانکتونی غالب دارای نمایندگانی از روتیفرها (16 جنس و 9 خانواده)، آبشش پایان (5 جنس و 3 خانواده) و پاروپایان سیکلوپوئیده (3 جنس و 1 خانواده) بود. شاخه روتیفرا بیشترین تراکم را در تمام فصول نمونه برداری داشت. به نحوی که در فصل بهار جنس keratella، در تابستان و پائیز Monostyla و در زمستانPolyarthra بطور معنی دار (05/0 >P) بیشتر از جنس‌های دیگربودند. هم-چنین شاخص‌های تنوع زیستی شانون و سیمپسون در فصل پائیز بطور معنی داری از سایر فصل‌های نمونه برداری بیشتر بود (05/0 >P). بیشترین میزان کلروفیلa در فصل تابستان 92/20 و پائیز 63/22 میلی گرم در متر مکعب بود و میانگین سالانه کلروفیلa در تالاب 75/18 میلی گرم در متر مکعب بر آورد شد که نشان دهنده تروفی بالای تالاب بود. علاوه بر این، ارزیابی شاخص تروفی بر اساس پارامترهای فسفات، نیترات و شفافیت، موقعیت تروفی تالاب را در محدوده یوتروف قرار داد. افزایش تراکم جنس‌هایPolyathra, Brachionus, Monostyla, Keratella در این شرایط می‌تواند نشان دهنده وقوع پدیده یوتریفیکاسیون در این تالاب باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Seasonal Trophy Assessment in Choghakhor Wetland Based on Zooplankton Communities

چکیده [English]

In this study, the status of trophy of Choghakhor wetland was investigated using zoopelanktons. Sampling was performed in 4 seasons and 10 stations since April 2010 to March 2011. Spacing between stations adjacent was considered 1km to each other. Zooplankton sampling was done horizontally (2m) using closing net with an aperture size of 55 microns at depth of 30 cm. Results showed that the most abundant family of zooplankton communities are rotifers (9 families and 16 genera), Branchiopoda (3 families and 5 genera) and copepods (1family and 3 genera). Rotifera was the most abundant taxon in all seasons. Abundant of keratella sp. in spring, Monostyla sp.in summer and autumn and Polyarthra sp. in winter were significantly more than the other species (P>0.05). And also Shannon and Simpson diversity indices in autumn, were significantly higher in comparison with other seasons (P>0.05). The highest level of chlorophyll in summer and fall were 20.92 and 22.63 mg per cubic meter respectively. The annual average of that in the wetlands was determined 75.18 mg per cubic meter, showing that the trophy of wetland was high. In addition, evaluation of trophy indices based on phosphate, nitrate and transparency parameters, demonstrated that trophic state of wetland was in eutrophic condition. Increases in Abundant of Polyathra, Brachionus, Monostyla, Keratella geniuses in this condition can be a sign of eutrophication happening in this wetland.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Zooplankton
  • biodiversity
  • Trophy
  • Choghakhor wetland

استفاده از زئوپلانکتون­ها در ارزیابی فصلی وضعیت تروفی تالاب چغاخور

پژمان فتحی، عیسی ابراهیمی*، امیدوار فرهادیان، جواد معتمدی و علی رضا اسماعیلی

اصفهان، دانشگاه صنعتی اصفهان، دانشکده منابع طبیعی، گروه شیلات 

تاریخ دریافت: 29/8/92                تاریخ پذیرش:10/8/93 

چکیده 

در این مطالعه، وضعیت غذاپروری تالاب چغاخور با استفاده از زئوپلانکتون­ها بررسی شد. نمونه‌برداری از اردیبهشت تا اسفندماه 1389 در 4 فصل و 10 ایستگاه انجام ‌گردید. فواصل بین ایستگاه‌ها از هر طرف 1 کیلومتر در نظرگرفته شد. نمونه‌برداری از زئوپلانکتون­ها با استفاده از تور پلانکتون­گیری 55 میکرون در اعماق 30 سانتی‌متری انجام گردید. نتایج نشان داد که جامعه زئوپلانکتونی غالب دارای نمایندگانی از روتیفرها (16 جنس و 9 خانواده)، آبشش پایان (5 جنس و 3 خانواده) و پاروپایان سیکلوپوئیده (3 جنس و 1 خانواده) بود. شاخه روتیفرا بیشترین تراکم را در تمام فصول نمونه‌برداری داشت. بنحوی که در فصل بهار جنس keratella، در تابستان و پائیز Monostyla و در زمستان Polyarthra بطور معنی‌دار (05/0 >P) بیشتر از جنس­های دیگر بودند. هم‌چنین شاخص­های تنوع زیستی شانون و سیمپسون در فصل پائیز بطور معنی‌داری از سایر فصل­های نمونه‌برداری بیشتر بود (05/0 >P). بیشترین میزان کلروفیل a در فصل تابستان 92/20 و پائیز 63/22 میلی‌گرم در مترمکعب بود و میانگین سالانه کلروفیل a در تالاب 75/18 میلی‌گرم در مترمکعب برآورد شد که نشان‌دهنده غذاپروری بالای تالاب بود. علاوه براین، ارزیابی شاخص غذاپروری بر اساس پارامترهای فسفات، نیترات و شفافیت، موقعیت غذاپروری تالاب را در محدوده به پرور قرارداد. افزایش تراکم جنس‌های Polyathra ,Monostyla ,Keratella در این شرایط می­تواند نشان دهنده وقوع پدیده به پروری در این تالاب باشد.

واژه­های کلیدی: زئوپلانکتون، تنوع زیستی، تروفی، تالاب چغاخور

* نویسنده مسئول، تلفن: 3565-3912841-0311 ، پست الکترونیکی: e_ebrahimi@cc.iut.ac.ir

مقدمه

 

تالاب­ها، بوم سازگان های منحصربفردی هستند که نقش مهمی در حفظ آب، تنوع زیستی و حذف مواد آلاینده از محیط‌زیست ایفا می­کنند (27). در سال­های اخیر تهدیدهای فراوان ناشی از افزایش فعالیت­های انسانی لجام گسیخته و ناسازگار با محیط‌زیست، سبب افزایش ورود بی‌رویه مواد مغذی به تالاب‌ها شده است (1). فیتوپلانکتون‌ها مهمترین تولیدکنندگان اولیه در منابع آبی هستند که منبع مهم غذا برای موجودات دیگر به شمار می روند (6،2). مکانیزم­های متفاوتی مانند محدودیت­های دمایی، میزان نور، مواد مغذی، ته‌نشینی، مصرف توسط زئوپلانکتون­ها و عوامل درون جمعیتی مانند رقابت و.... می­تواند باعث تغییر در ترکیب جنس و غالبیت برخی از فیتوپلانکتون­ها شود (22). یکی از باز خورد­های ناشی از این عوامل، تغییر در ترکیب و تراکم جوامع پلانکتونی است که به شکل غنی شدن یا غذاپروری (Trophy) توده­های آبی نمایان می­شود. آب­های کم‌عمق و نسبتاً راکد مانند دریاچه­ها و استخر­ها در برابر پدیده به پروری (Eutrophication) آسیب ‌پذیرترند (2). فرآیند به پروری، یکی از عوامل مهم در تغییر کیفیت آب دریاچه­ها، تالاب­ها و آب­بندان­ها است. با شروع این پدیده بتدریج ماکروفیت­ها از بین رفته اجتماعات جلبکی، بی‌مهرگان و جوامع ماهیان کم شده و در مقابل شکوفایی سیانوباکتر­ها، کدورت زیاد و کاهش تنوع زیستی رخ می­دهد (13). شواهد روشنی وجود دارد که نشان می­دهد ورود مواد مغذی (مخصوصاً فسفر و نیتروژن) به بوم سازگان های (Ecosystems) آبی در طی چند دهه­ی اخیر در اثر فعالیت­های انسانی افزایش یافته است. این افزایش سبب بروز بسیاری از علائم تغییر در آب­ها که به عنوان فرآیند به پروری شناخته می­شود، شده است (11). نامتعادل شدن شرایط بوم شناختی (Ecology) در بوم سازگان منجر به بروز تغییرات شدید در جوامع زیستی شده و تعادل بوم شناختی منطقه را دچار دگرگونی می­کند. شدت و دامنه تغییرات ایجاد شده می­تواند به عنوان معیاری برای ارزیابی اثر پدیده به پروری مورد استفاده قرارگیرد. بی‌مهرگان آبزی (33)، فیتوپلانکتون­ها (1)، پارامتر­های فیزیکی و شیمیایی آب (19، 8) جوامع کفزی (20، 19) ماکروفیت‌ها­، ماهی‌ها و زئوپلانکتون­ها از جمله ارگانیزم­هایی هستند که جهت ارزیابی اثر پدیده به پروری مورد استفاده قرارگرفته‌اند. با توجه به تأثیر پذیری شدید و همبستگی بالای جوامع پلانکتونی با عوامل محیطی، به‌طورکلی گونه‌های پلانکتونی به لحاظ تغییرات دراز مدت، برای نظارت و سنجش جنبه‌های معینی از محیط زیست، از جمله به پروری، آلودگی و سایر مشکلات زیست‌محیطی بسیار مفید هستند (21، 18، 12). در این بین زئوپلانکتون­ها به دلیل جایگاه زیستی خاص در زنجیره غذایی، چرخه تولیدمثلی کوتاه، انبوهی حضور در بوم سازگان های آبی و ارزش غذایی برای آبزیان، دارای اهمیت بسزایی می­باشند (6، 5). این بررسی به تعیین وضعیت تروفی تالاب چغاخور با استفاده از تنوع زیستی زئوپلانکتون­ها و خواص فیزیکی و شیمیایی آب پرداخته است.

 

 

شکل 1- منطقه مورد مطالعه، تالاب چغاخور (S1 تا S10 ایستگاه نمونه­برداری)


منطقه مورد مطالعه: تالاب چغاخور با مساحتی حدود 1500 هکتار، در دشت گندمان-بلداجی استان چهارمحال بختیاری واقع شده است. وسعت حوزه آبخیز این تالاب 768 کیلومترمربع بوده که حدود 29 درصد آن را دشت گندمان-بلداجی (در مختصات جغرافیایی  N̋32 ́54 °31- ̋32 ́56 °31 عرض شمالی و  E̋58 ́53 °50 - ̋09 ́56 °50 طول شرقی) تشکیل می­دهد. متوسط میزان بارندگی این حوزه 380 میلیمتر بوده و با توجه به منابع آب آهکی موجود از پتانسیل آب زیرزمینی نسبتاً مطلوبی برخوردار است (3). موقعیت قرارگرفتن ایستگاه­های نمونه‌برداری در سطح تالاب در شکل1 و مختصات جغرافیایی ایستگاه­ها در جدول1 نشان داده شده است.

 

 

جدول 1: موقعیت جغرافیایی ایستگاه­های مورد مطالعه

ایستگاه

مختصات جغرافیایی

ایستگاه

مختصات جغرافیایی

1

 E̋20 ́53 °50

 N̋58 ́55 °31

6

 E̋58 ́53 °50

 N̋53 ́54 °31

2

 E̋20 ́53 °50

 N̋25 ́55 °31

7

 E̋36 ́54 °50

 N̋42 ́55 °31

3

 E̋20 ́53 °50

 N̋53 ́54 °31

8

 E̋36 ́54 °50

 N̋09 ́55 °31

4

 E̋58 ́53 °50

 N̋58 ́55 °31

9

 E̋14 ́55 °50

 N̋09 ́55 °31

5

 E̋58 ́53 °50

 N̋25 ́55 °31

10

 E̋52 ́55 °50

 N̋09 ́55 °31

 


مواد و روشها

نمونه‌برداری به‌صورت فصلی از اردیبهشت تا اسفندماه 1389 انجام شد. تعداد 10 ایستگاه نمونه‌برداری به روش شبکه‌بندی روی نقشه توپوگرافی و عملیات زمینی به‌گونه‌ای انتخاب گردید که فواصل بین ایستگاه­های مجاور از هر طرف 1 کیلومتر باشد. (شکل 1). برای رسیدن به این نقاط در مراجعات متوالی از دستگاه جی پی اس (GPS) استفاده شد (31). نمونه‌برداری از آب جهت سنجش پارامترهای فیزیکی و شیمیایی در هر ایستگاه پس از 3 بار شستشوی ظرف نمونه با آب تالاب و برداشت یک لیتر آب از عمق 30 سانتیمتری انجام و نمونه‌ها در شرایط استاندارد به آزمایشگاه منتقل شد. پارامترهای فیزیکی و شیمیایی آب با استفاده از روش­های استاندارد (9) و میزان کلروفیل a با استفاده از روش پارسون و همکاران در سال 1984 اندازه‌گیری شد (23). نمونه‌برداری از زئوپلانکتون­ها با استفاده از تور پلانکتون­گیر با اندازه چشمه 55 میکرون به روش تورکشی بطول 2 متر بصورت افقی از عمق 30 سانتی‌متری انجام شد. بمنظور تعیین حجم آب فیلترشده عدد جریان سنج در ابتدا و انتهای تورکشی ثبت گردید. نمونه‌های زئوپلانکتونی در ظروف پلی‌اتیلنی با فرمالین 4% تثبیت و جهت شناسایی به آزمایشگاه انتقال داده شد. به منظور تعیین تراکم زئوپلانکتون‌ها، پس از همگن کردن آن‌ها به طور ملایم، از هر نمونه­، سه تکرار (هر بار  cc5) در لام حفره‌دار (لام سدویک رافتر) ریخته شد و در زیر میکروسکوپ معکوس (Invertmicroscope) (مدل CETI، ساخت بلژیک) با بزرگنمایی10 و20 و با استفاده از کلیدهای شناسایی زئوپلانکتون­های آب شیرین (25، 17) در حد جنس شناسایی و شمارش شد. تراکم زئوپلانکتون­ها بر اساس رابطه زیر محاسبه گردید:

 

در رابطه فوقA  فراوانی، N تعداد افراد در زیر نمونه، V1 حجم زیر نمونه استفاده شده، V2 حجم دقیق نمونه اصلی و V حجم آب فیلتر شده است. برای محاسبه میزان تنوع زیستی از روابط شاخص‌های تنوع سیمپسون (D)، شانون- وینر(H) و مارگالف (d) براساس روابط زیر استفاده شد (30):

 

 



 



 
 

 

 

 

 


در این روابط،Pi  فراوانی نسبی i امین آرایه در جامعه، S تعداد کل آرایه در جامعه و N تعداد کل افراد می‌باشد (21).

تجزیه و تحلیل داده‌ها: بررسی آماری داده‌ها در نرم‌افزار(SPSS,18) انجام شد (35). ابتدا نرمال بودن داده‌ها با استفاده از آزمون کلموگروف-اسمیرنف، و یکنواختی واریانس‌ها با استفاده از آزمون لون بررسی شد. به منظور بررسی اختلاف بین زمان‌های مختلف نمونه‌برداری، از آنالیز واریانس یکطرفه استفاده شد و در ادامه از آزمون مقایسه میانگین‌ها به روش دانکن استفاده گردید. همچنین به منظور بررسی همبستگی بین شاخص­های تنوع و فاکتورهای فیزیکوشیمیایی آب با یکدیگر، چون داده‌ها از توزیع نرمال پیروی می‌کردند از ضریب همبستگی پیرسون استفاده شد. محاسبات مربوط به شاخص‌های تنوع در نرم‌افزار روش های بوم شناختی انجام گردید (15). برای ترسیم نمودار­ها از نرم‌افزار اکسل 2007 استفاده شد.

نتایج

نتایج حاصل نشان‌دهنده حضور بیشتر روتیفرا در تمام فصول نمونه‌برداری بود، به نحوی که در فصل بهار جنس keratella با 183094±150000 فرد بر مترمکعب، تابستان و پائیز Monostyla به ترتیب با 28692± 97206 و 709± 44076 فرد بر مترمکعب و زمستان Polyarthra با 4144±8704 فرد بر مترمکعب بطور معنی‌دار (05/0 >P) بیشتر از جنس­های دیگر حضور داشتند (جدول2).

تنوع زیستی جامعه زئوپلانکتونی تالاب چغاخور در جدول 3 ارائه شده است. شاخص‌های سیمپسون، شانون-وینر و مارگالف به ترتیب 72/0، 63/2 و 46/1 در بهار، 78/0، 79/2 و 44/1 در تابستان 87/0، 3/3 و 45/1 در پائیز و 79/0، 53/2 و 26/1 در زمستان محاسبه گردید. براین اساس شاخص­های تنوع شانون وینر و سیمپسون در فصل پائیز بطور معنی‌داری (05/0>P) از سایر فصول نمونه‌برداری بیشتر بود (جدول3).

نتایج حاصل از آنالیز فاکتور­های فیزیکو شمیایی آب تالاب چغاخور در فصول نمونه‌برداری در جدول 4 گزارش شده است.

آزمون همبستگی بین فاکتور­های فیزیکوشیمیایی آب و شاخص­های تنوع زیستی که نشان‌دهنده عدم همبستگی معنی‌دار بین فاکتور­های کیفیت آب با شاخص­های تنوع بود در جدول 5 نشان داده شده است.

بحث

مطالعه حاضر نشان داد که شاخه روتیفرا از نظر تنوع و فراوانی، شاخه غالب در تمامی فصول نمونه‌برداری بود. گونه‌های Keratella sp. در فصل بهار، Monostyla sp. در فصل تابستان و پاییز و Polyarthra sp. در فصل زمستان با بیشترین تراکم دیده شدند (جدول2). افزایش فراوانی گروه‌هایی از روتیفرها بخصوص جنس Brachionus در فصل تابستان (جدول 2)، زمانی که دمای آب تالاب بطور قابل ملاحظه‌ای افزایش می‌یابد (جدول 4)، می‌تواند ناشی از تحمل بالاتر اعضای این جنس نسبت به شرایط سخت محیطی و همچنین کاهش جمعیت گونه‌های دیگر باشد. تأثیر عوامل محیطی بر تراکم جمعیت پلانکتون‌ها در تحقیقات سایر محققین به اثبات رسیده است (15).

 

 

جدول2- میانگین تراکم (انحراف معیار± تعداد در مترمکعب) جنس­های زئوپلانکتونی در فصول مختلف نمونه برداری در تالاب چغاخور (1389)

فصول نمونه برداری

جنس

خانواده

راسته و زیر راسته

شاخه

زمستان

پائیز

تابستان

بهار

bc1273±1274

d2136±11550

abc3105±13715

b183094±150000

Keratella

 

 

 

 

Brachionidae

 

 

 

 

 

 

 

 

Ploima

 

 

 

 

 

 

 

 

Rotifera

bc1287±1380

a701±934

c3121±19830

a7254±9889

Brachionus 

-

bcd3185±8365

bc1806±18089

a3165±3978

Lepadella 

bc894±934

abc672±4331

ab2063±4119

a54/73±46/42

Euchlanis 

bc894±1613

-

a81±41/93

-

Anuraeopsis 

bc6283±4246

-

a194±212

-

Notholca 

a81±187

-

abc1696±6535

a2496±3358

Asplanchna 

Asplanchindae

-

a337±7/891

-

-

Ascomorpha 

Gastropidae

d4144±8704

d8259±11932

abc3188±9724

a12865±15720

Polyarthra 

Synchaetidae

bc1248±2199

d3110±11168

-

a280±314

Lecane 

 

Lecanidae

bc73±2250

f709±44076

e28692±97206

a3392±4412

Monostyla 

 

 

 

Flosculariacea

abc2120±3927

cd1183±9384

d23312±53588

a12393±12658

Filinia 

 

Testudinellidae

a272±310

e8300±18938

ab1362±3482

a22345±29121

Pompholyx 

-

a127±1910

a73±1826

-

Hexarthra 

Hexarthridae

a0±318

-

a214±794

-

Conochiloides

Conochiliidae

-

-

a265±1613

a41534±7436

Collotheca

Collothecidae

Collothecaceae

a147±170

a183±628

a5/404±5/233

a4/6254±8556

Bosmina

 

Bosminidae

 

 

 

Cladocera

 

 

 

 

 

Arthropoda

-

a194±594

-

a6678±85011

Eubosmina

-

e3621±22718

abc1113±10531

a864±1091

Alona

 

Chydoridae

-

a775±1783

a161±41/93

-

Alonopsis

a147±85

ab530±2717

a588±1995

a5750±7333

Daphnia

Daphniidae

bc272±1214

a73±552

a187±344

a6/1761±2305

Acanthocyclops

 

 

Cyclopidae

 

 

 

Cyclopoida

a183±106

bcd674±8407

ab674±2420

a4/7670±10327

Cyclops

cd735±7218

e4473±23355

abc2023±8874

a1/31902±40764

Copepodnaplius

حرف غیر مشابه در هر ستون نشان دهنده اختلاف معنی دار(05/0>P) است.

 

افزایش تراکم جنس­های Polyarthra، Monostyla، Keratella در فصول مختلف سال در تالاب چغاخور می­تواند اعلام خطری برای غذاپرور شدن این تالاب باشد. ویلیام در سال 1966و بیچ در سال 1960در تحقیقات خود تراکم بالای این جنس‌ها را شاخص وضعیت غذاپروری آب‌های ساکن دانستند (34، 10). اختلاف معنی‌دار شاخص‌های تنوع شانون-وینر و سیمپسون بین فصل پاییز، با سایر فصول سال (جدول 3)، نشان دهنده بهبود شرایط زیستی و فراهم شدن امکان حضور گونه‌های متنوع‌تری از زئوپلانکتون‌ها در این فصل است. چنانکه ثابت شده است در بوم سازگان های مناطق معتدله به دلیل محدود شدن منابع غذایی و یا نامساعد شدن شرایط زیست از جمله دما و شدت تابش، میزان تولید کاهش یافته و همین امر می‌تواند موجب محدودیت کمی و کیفی جمعیت زئوپلانکتون‌ها گردد. در حالی که در فصل پاییز با توجه به تغییرات ایجاد شده در شرایط حاکم، امکان توسعه فیتوپلانکتون‌ها (به شکل شکوفایی پاییزه) و به دنبال آن توسعه کمی و کیفی زئوپلانکتون‌ها فراهم می‌گردد. داده­های جدول 4 معنی‌دار بودن (01/0 >P) تغییرات کلروفیل a در مراحل مختلف نمونه‌برداری را نشان می‌دهد. براین اساس، کم‌ترین میزان کلروفیل a در فصل زمستان اندازه‌گیری شد. این امر با توجه به کاهش دمای آب، کوتاه شدن طول روز، کاهش شدت تابش در فصل زمستان و به‌طورکلی فراهم شدن شرایطی که از رشد و توسعه فیتوپلانکتون­ها جلوگیری می­کند، کاملاً طبیعی و قابل انتظار بود. میانگین مقادیر اندازه‌گیری شده در مراحل مختلف نمونه‌برداری (جدول4) نشان داد که میزان کلروفیل a یک سیر صعودی را از بهار تا پاییز  طی کرده و در فصل زمستان با یک کاهش شدید مواجه شده است. این تغییرات با نوسان طبیعی در جمعیت­های پلانکتونی در توده­های آبی مناطق معتدله کاملاً مطابقت دارد. بطور کلی اوج شکوفایی جلبکی در فصول بهار و پائیز در این مناطق به اثبات رسیده است.

 

 

 

جدول 3- میانگین ± انحراف معیار شاخص­های تنوع  شانون-وینر، سیمپسون و مارگالف در تالاب چغاخور (1389)

شاخص­های تنوع

بهار 1389

تابستان 1389

پائیز 1389

زمستان 1389

شاخص شانون-وینر

ab072/0±63/2

b17/0±79/2

c1/0±3/3

a09/0±53/2

شاخص سیمپسون

a02/0±72/0

b04/0±78/0

c01/0±87/0

bc06/0±79/0

شاخص مارگالف

21/0±46/1

15/0±44/1

05/0±45/1

15/0±26/1

حرف غیر مشابه در هر ردیف نشان دهنده اختلاف معنی دار(05/0>P) است

 

جدول 4- مقادیر میانگین و انحراف معیار پارامترهای اندازه گیری شده در مراحل مختلف نمونه­برداری

مراحل

فاکتور

بهار

تابستان

پاییز

زمستان

دما

c(33/0±73/17)

d(34/2±09/23)

b(72/2±75/12)

a(47/0±29/5)

نیترات (mg/l)

cb(13/0±86/0)

ba(16/0±76/0)

d(33/0±22/1)

a(24/0±61/0)

اکسیژن محلول (mg/l)

b(69/1±56/9)

a(33/2±88/7)

b(4/1±57/10)

ab(74/0±07/9)

TDS (mg/l)

a(77/25±25/191)

a(47/30±45/200)

a(32/48±5/195)

b(58/85±2/276)

فسفات (mg/l)

a(025/0±049/0)

ab(014/0±055/0)

b(022/0±060/0)

b(022/0±062/0)

pH

b(39/0±10/9)

cb(32/0±65/9)

c(21/0±88/9)

a(41/0±29/8)

EC (mg/l)

b(45/30±51/250)

a(37/37±38/275)

a(61/35±45/269)

a(21/15±15/268)

کلروفیلamg/m3

b(12/5±77/18)

bc(69/3±92/20)

c(02/4±68/22)

a(17/8±69/12)

حروف غیر مشابه در هر ردیف نشان دهنده اختلاف معنی دار است (01/0 >P)

 

مقادیر اکسیژن محلول در مراحل مختلف نمونه‌برداری اختلاف معنی‌داری را (01/0 >P) نشان داد. میزان اکسیژن محلول از بهار تا تابستان روند کاهشی داشته که علیرغم افزایش میزان کلروفیل می‌تواند ناشی از کاهش قابلیت انحلال اکسیژن به دلیل افزایش شدیدتر دمای آب و همچنین افزایش فعالیت‌های حیاتی موجودات و فرایند­های اکسیداسیون مواد آلی باشد. این میزان از تابستان تا پاییز روند صعودی را طی می‌کند. افزایش میزان اکسیژن در فصل پاییز می‌تواند ناشی از توسعه فیتوپلانکتون‌ها در فرایند شکوفایی پاییزه، بهبود شرایط تبادلات اکسیژنی با اتمسفر در اثر وزش باد و کاهش مصرف اکسیژن در فرایند تجزیه مواد آلی در اثر کاهش دمای آب باشد. کاهش مجدداً اکسیژن در فصل زمستان، می­تواند ناشی از خزان گیاهان آبزی و کاهش شدید جمعیت فیتوپلانکتون‌ها در اثر نامساعد شدن شرایط محیطی، به خصوص کاهش دما، کاهش تابش‌های خورشیدی و تلاطم آب ‌باشد. به‌طور کلی می‌توان گفت که نوسانات اکسیژن نیز دارای دو افزایش بهاره و پاییزه است که با اندکی تأخیر پس از افزایش های بهاره و پاییزه کلروفیلa  نمایان می­شود. در عین حال میزان اکسیژن محلول در تمامی ایستگاه­ها و مراحل مختلف نمونه‌برداری بالا بوده که از جمله دلایل بالا بودن این فاکتور در آب تالاب‌ها، وجود گیاهان آبزی و عمل فتوسنتز عنوان گردیده است (16).

میانگین‌ داده­های نیترات در مراحل مختلف نمونه‌برداری تفاوت معنی‌داری را (01/0 >P) نشان داد. از بهار تا تابستان میزان نیترات کاهش یافته و در فصل پاییز میزان آن افزایش و دوباره در فصل زمستان کاهش یافته است. با این حال روند تغییرات نیترات از بهار تا زمستان کاهشی بوده و تنها فصل پاییز از این روند تخطی کرده است. دلیل این تخطی می‌تواند نفوذ آب‌های بخش کشاورزی در نواحی اطراف تالاب باشد، که با تأخیر زمانی چند ماهه پس از انجام فعالیت‌های کشاورزی به بدنه آبی تالاب وارد شده است. یکی از دلایل پایین بودن سطح نیترات در آب تالاب، پوشش گیاهی انبوه منطقه است، چرا که ترکیبات معدنی نیتروژن، به خصوص در فصول رشد و توسعه گیاهان آبزی و فیتوپلانکتون­ها، به سرعت توسط گیاهان جذب می‌شوند (16). علاوه بر این غلظت ترکیبات معدنی نیتروژن به میزان تی، اس، اس وابسته بوده و می‌تواند با ته‌نشین شدن ذرات معلق به همراه آن­ها پاک‌سازی شود (16). اما به نظر می­رسد روند تغییرات ایجاد شده در میزان نیترات در فصول مختلف سال، با فعالیت­های کشاورزی و باغ­داری در دامنه­های مشرف به تالاب ارتباط داشته باشد، به این ترتیب که کود­های ازته و آلی مورد استفاده در بخش کشاورزی که معمولاً در فصل برداشت (خرداد تا مرداد) در منطقه مورد استفاده قرار می­گیرد، به دلیل آبیاری غرق آبی زمین­های کشاورزی و باغات، از طریق نفوذ به پیکره آبی تالاب باعث افزایش بار مواد مغذی تالاب در فصل پاییز شده و مهم‌ترین عامل در افزایش مواد مغذی در این فصل می­باشد. همچنین کاهش رشد گیاهان آبزی و خزان آن­ها باعث می­شود که روند مصرف این مواد کاهش یافته و غلظت آن­ها افزایش قابل ملاحظه­ای را در فصل پاییز در تالاب نشان دهد. این روند در خصوص سایر مواد مغذی مانند نیتریت و فسفات که می­تواند از منابع زهکش زمین­های کشاورزی به تالاب وارد شود نیز صادق است. در تأیید این نظر مطالعه کازی و همکاران در سال 2009 در دریاچه مانچار در پاکستان نشان داد که میزان نیترات، آمونیوم، نیتریت و فسفات می‌تواند نتیجه‌ای از آلوده بودن آب باشد که ورود آن‌ها به محیط بعلت نفوذ فاضلاب‌های خانگی و کودهای مصرف شده در کشاورزی است (14). همچنین در مطالعه دیگری که روی رودخانه تیت انجام شد، ثابت گردید که میزان بالای اشکال نیتروژن بعلت فعالیت‌های انسانی، استعمال کود‌های کشاورزی و آلوده کننده‌های آلی بوده که به محیط تخلیه می‌شد (28). مهم­ترین اشکال نیتروژن که در بررسی شرایط غذاپروری مد نظر قرار می­گیرد شامل نیتریت، نیترات، آمونیوم و نیتروژن موجود در ترکیبات آلی است. معمولاً مقادیر آمونیوم، نیتریت و نیترات در دریاچه­ها و تالاب­ها کم است. علاوه براین، این اشکال نیتروژن تحت تأثیر شرایط محیطی به سرعت به یکدیگر تبدیل شده و یا اینکه توسط گیاهان عالی آبزی و فیتوپلانکتون­ها مصرف می­شوند. بنابراین بهترین مقیاس برای تخمین میزان نیتروژن موجود در بوم سازگان های آبی، نیتروژن موجود در ترکیبات آلی و یا نیتروژن کل است (32).

 

 

جدول5- ضریب همبستگی پیرسون بین فاکتورهای فیزیکوشمیایی و شاخص­های تنوع زیستی

مارگالف

سیمپسون

شانون

کلروفیلa

pH

فسفات

TDS

DO

نیترات

دما

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

دما

 

 

 

 

 

 

 

 

1

114/0

نیترات

 

 

 

 

 

 

 

1

568/0

52/0-

DO

 

 

 

 

 

 

1

154/0-

442/0-

526/0

TDS

 

 

 

 

 

1

153/0

343/0-

128/0

029/0

فسفات

 

 

 

 

1

197/0

516/0-

283/0-

502/0

584/0

pH

 

 

 

1

**931/0

232/0

623/0

141/0-

662/0

547/0

کلروفیلa

 

 

1

322/0

762/0-

226/0

611/0

846/0-

617/0-

831/0

شانون

 

1

683/0

857/0

848/0

848/0

58/0

923/0

003/0

454/0

سیمپسون

1

397/0-

229/0-

763/0-

763/0-

676/0-

509/0

578/0

915/0

523/0

مارگالف

**نشان دهنده تفاوت معنی داری در سطح 1% است.

 

تغییرات زمانی پ هاش (pH) اختلاف معنی‌داری بین مراحل مختلف نمونه‌برداری نشان داد (01/0 >P). از بهار تا پاییز میزان پ هاش آب تالاب افزایش و سپس در زمستان کاهش‌یافته است. این کاهش می‌تواند ناشی از کاهش رویش‌های گیاهی و فیتوپلانکتون‌ها در منطقه باشد (14). دامنه تغییرات پ هاش بین 29/8 (کم‌ترین میزان) تا 88/9 (بیشترین میزان) بوده که به طور کلی میانگین آن برای تمامی ایستگاه‌ها در تمام طول سال برابر با 09/9 بوده و نشان دهنده ماهیت قلیایی آب تالاب است. میزان پ هاش آب نقش تعیین کننده‌ای در سلامت و قابلیت باروری آب داشته و گفته می‌شود پ هاش یک فاکتور بسیار مهم در ارزیابی کیفیت آب می‌باشد (7). قرار داشتن پ هاش در محدوده قلیایی، با توجه به ساختار زمین‌شناسی حوزه آبخیز تالاب (رسوبات کارستی) طبیعی است و تغییرات ایجاد شده در دامنه آن بین مراحل مختلف نمونه‌برداری، بیشترین تطابق را با فعالیت­های فتوسنتزی، رویش­های گیاهی و شکوفایی پلانکتونی تالاب دارد. اگرچه دامنه این تغییرات تماماً در محدوده آب­های قلیایی قراردارد، لیکن به نظر می­رسد تغییر در محتوای ذخیره کربنی آب توانسته است این نوسانات را در میزان پ هاش ایجاد کند. این نتیجه‌گیری با یافته­های سایر محققین تطابق خوبی داشته و به وسیله آن‌ها تأیید می‌شود (24).

روند تغییر در میزان مواد جامد محلول آب تالاب در مراحل مختلف نمونه‌برداری دارای اختلاف معنی‌دار (01/0>P) بود. در فصل بهار، تابستان و پاییز میزان مواد جامد محلول آب تالاب تغییرات جزئی را نشان داده و در فصل زمستان افزایش یافته است. به­طورکلی روند تغییرات مواد جامد محلول مشابه هدایت الکتریکی بود، به این صورت که با افزایش ذرات جامد محلول (عمدتاً یون‌ها) افزایش EC را نیز مشاهده می‌کنیم. به نظر می‌رسد وزش بادهای شدید و ایجاد تلاطم شدید در توده آب و در نتیجه به هم خوردن رسوبات بستر دلیل بر افزایش میزان مواد جامد محلول در فصول پاییز و زمستان باشد.

تغییرات میزان فسفات در مراحل مختلف نمونه‌برداری از روند مشخصی پیروی نکرد. بیشترین میزان فسفات در زمستان و کم‌ترین آن در بهار اندازه‌گیری شد. البته همان‌گونه که مشاهده می‌شود (جدول4)، اختلاف معنی‌داری بین مراحل مختلف وجود دارد (01/0>P).  تغییرات سالیانه فسفر در بوم سازگان های آبی وابسته به عواملی همچون تغییرات فسفر ورودی از رواناب­های کشاورزی و فاضلاب­های شهری و صنعتی، عوامل موثر بر احیاء مجدد فسفر رسوب کرده در کف و مصرف فسفر توسط بیومس گیاهی و رسوب فسفر عنوان شده است (30). در عین حال روند تغییرات فسفر در بوم سازگان های آبی کم­عمق نسبت به بوم سازگان های آبی عمیق بسیار متفاوت است. در این بوم سازگان ها غلظت فسفر در ستون آب عمدتاً تحت­تأثیر فرایند­های موثر در احیاء مجدد فسفر از رسوبات می­باشد. از مهم­ترین این فرایندها می­توان به شیب غلظتی فسفر در لایه بین رسوبات کف و ستون آب، پتانسیل احیایی رسوبات کف، شدت تلاطم­های ایجاد شده در رسوبات تحت تأثیر جریان­های ایجاد شده توسط وزش باد و درصد پوشش گیاهی اشاره کرد (30). از سوی دیگر مصرف فسفر توسط زیست توده گیاهی و همین‌طور تشکیل ترکیبات غیرمحلول و رسوب فسفر از عواملی است که تأثیر منفی بر غلظت فسفر در ستون آب دارد (30).

نتایج حاصل از آزمون همبستگی بین فاکتور­های فیزیکوشیمیایی آب و شاخص­های تنوع زیستی نشان داد که بین فاکتور­های کیفیت آب با شاخص­های تنوع همبستگی معنی‌داری وجود ندارد. افزایش تنوع سبب تثبیت بیشتر اجتماعات و تولیدات اولیه می‌شود (26). بیشترین تنوع زیستی در فصول تابستان و پائیز دیده شد که می­تواند ناشی از شکوفایی فیتوپلانکتون­ها در بهار و پائیز باشد (1). بیشترین میزان کلروفیل a در فصل تابستان (mg/m3 92/20) و پائیز (mg/m3 63/22) اندازه­گیری شد، که تائیدی بر شکوفایی فیتوپلانکتون­ها در این دو فصل است. در سال 1992، سازمان همکاری­ اقتصادی و توسعه (OECD) (1)، میانگین کلروفیلa  برای بوم سازگان های به پرور را mg/m3 68/16 برآورد نموده است. براین اساس با در نظر گرفتن میانگین سالانه کلروفیلa  در تالاب چغاخور (mg/m3  75/18) حاکم بودن شرایط به پرور در این تالاب قطعی می‌باشد (جدول 6).

 

 

جدول6- طبقه بندی تالاب چغاخور از نظر شرایط تروفی بر اساس طبقه بندی OECD در سال 1992

پارامتر

میانگین

دامنه

وضعیت تروفی

فسفر کل (µg/L)

55/66

01/158-36/27

یوتروف

نیتروژن کل (µg/L)

2030

5050-890

یوتروف

کلروفیلa  (µg/L)

68/16

66/31-54/1

یوتروف

بیشینه میزان کلروفیلa (µg/L)

66/31

-

یوتروف

سشی دیسک (m)

68/0

1/1-2/0

یوتروف

 

 

در این خصوص تحقیقات پیشین ما نیز تأییدی بر نتایج حاصل می‌باشد (4). همچنین اسماعیلی در سال 1390 با بررسی توالی فیتوپلانکتون‌های تالاب چغاخور، جایگاه غذاپروری این تالاب را در شرایط به پرور ارزیابی کرد (1). در مجموع بمنظور مدیریت بهینه، حفاظت از تنوع زیستی و حفظ بوم سازگان تالاب، کنترل و بررسی دقیق و منظم شرایط فیزیکوشیمیایی و بیولوژیکی تالاب در طول سال توصیه شده و چاره اندیشی برای برطرف کردن شرایط به پروری و یا کند کردن سیر فرایند طبیعی این پدیده ضروری است. نتایج  مطالعات نشان داد که عامل محدود کننده تولید در این بوم سازگان عنصر فسفر می­باشد. بنابراین چرخه­ی فسفر و تغییرات آن در این بوم سازگان نقش مهمی در میزان تولیدات اولیه ایفا می­کند. با توجه به اینکه براساس یافته­های این تحقیق تالاب چغاخور در تمام طول سال در وضعیت به پرور قرار داشت، لذا بررسی میزان همبستگی جوامع زئوپلانکتونی با شدت غذاپروری دشوار بوده و به نظر می­رسد برای شناسایی عوامل موثر در توالی و تنوع جمعیت­های زئوپلانکتونی در تالاب چغاخور نیاز به مطالعات بیشتر در یک دوره طولانی مدت می­باشد تا با اطمینان بیشتر بتوان نسبت به توالی­های جوامع پلانکتونی و ارتباط آنها باشدت غذاپروری اظهار نظر کرد.

تشکر و قدردانی

بدین وسیله از زحمات آقایان متقی و اسداله و سرکارخانم رجایی (کارشناسان گروه شیلات دانشگاه صنعتی اصفهان)، آقای مهندس رضوانی (کارشناس گروه محیط زیست دانشگاه صنعتی اصفهان) و همچنین از همکاری مدیریت و پرسنل محترم محیط­زیست استان چهارمحال و بختیاری به خصوص شهرستان بروجن و محیط بانان محترم تالاب چغاخور تشکر و قدردانی می‌گردد.

  1. اسماعیلی افق، ع، ر.، 1390. ارزیابی شرایط تروفی تالاب چغاخور. پایان نامه کارشناسی­ارشد رشته­ی بوم شناسی آبزیان شیلاتی، دانشگاه صنعتی اصفهان، 92 صفحه.
  2. خلیفه نیلساز، م.، 1386. بررسی فراوانی وتنوع زیستی پلانکتونی تالاب شادگان به منظورتعیین وضعیت تروفیکی، مجله بیولوژی دریا، شماره بیست و دوم، 1-11 صفحه.
  3. شیوندی، د.، نظریان، ع.، داودی، ق.، و ریاحی، م.، 1385. سیمای محیط­زیست در استان چهارمحال و بختیاری، شرکت چاپ و نشر افست شهرکرد، 121 صفحه.
  4. فتحی، پ.، 1390. ارزیابی کیفی آب تالاب چغاخور با استفاده از شاخص­های زیستی و کیفی پایان­نامه کارشناسی ارشد رشته­ی بوم­شناسی آبزیان شیلاتی، دانشگاه صنعتی اصفهان، 132 صفحه.
  5. محمدزاده، م.، نظامی بلوچی، ش.، امین، ک.، و خارا، ح.، 1388. بررسی تنوع و تراکم مکانی و زمانی گروههای زئوپلانکتونی تالاب امیرکلایه لاهیجان، مجله علوم زیستی واحد لاهیجان، سال سوم، شماره دوم، 61-69 صفحه.
  6. میرزاجانی، ع.، عباسی، ک.، سبک­آرا، ج.، مکارمی، م.، عابدینی، ع.، و صیادبورانی، م.، 1391. لیمنولوژی دریاچه الیگو- مزوتروف تهم در استان زنجان، مجله زیست شناسی ایران، جلد25، شماره 1، 74-89 صفحه.
    1. Ahipathy, M.V., and Puttaiah, E.T., 2006. Ecological Characteristics of Vrishabhavathy River in Bangalore (India), Environmental Geology. 49 (8), PP: 1217-1222.
    2. Alobaidy, A.H.M.J., Abid, H.S., and Maulood, B.K., 2010. Application of Water Quality Index for Assessment of  Dokan Lake Ecosystem, Kurdistan Region, Iraq, Water Resource and Protection. 2, PP: 792-798.
    3. APHA, 1992. Standard Methods for the Examination of water and waste water, 18th Edition. American Public Health Association, Washington, D.C. 1350 P.

 

10. Beach, N.W., 1960. A study of the planktonic rotifers of the Ocupeoc river system Presque Isle country. Michigan. USA. PP: 39-57.

11. Bishop, M.J., Powers, S.P., Porter, H.J., and Peterson, C.H., 2006. Benthic biological effects  of seasonal hypoxia in a eutrophic estuary predate rapid coastal development, Estuarine Coastal and Shelf Science. 70 (3), PP: 415-422.

12. Chiba S. and Saino T. 2003. Variation in mesozoo plankton community structure in the Japan, East Sea, Special Issue on JGOFS North Pacific Synthesis 2: 45-57.

13. Janse, J.H. 2005. Model studies on the eutrophication of shallow lakes and ditches. Thesis Wageningen University, 378 P.

14. Kazi, T. G., Arain, M. B., Jamali, M. K., Jalbani, N., Afridi, H. I., Sarfraz, R. A., Baig, J. A. and Shah, A. Q. 2009. Assessment of water quality of polluted lake using multivariate statistical techniques: A case study. Ecotoxicology and Environmental Safety, 72: 301-309.

15. Kotani, T., Hagiwara, A., Snell, T.W., and Serra, M. 2005. Euryhaline Brachionus strains (Rotifera) from Tropical Habitats: Morphology and Allozyme Patterns. Hydrobiologia, 546: 161–167.

16. Li, X., Manman, C. and Anderson, B. C. 2009. Design and performance of a water quality treatment wetland in a public park in Shanghai, China. Ecological Engineering, 35: 18-24.

17. Maosen, H. 1983. Freshwater plankton Illustration.Agriculture Publishing House, 85P.

18. Molinero J. C., Ibanez F., Nival P., Buecher I. and Souissi S. 2005. North Atlantic climate and north-western Mediterranean plankton variability. Limnology and Oceanography, 50: 1213-1220.

19. Nemati, M. Mirghaffary, N. Ebrahimi, E and Saffianian, A. 2008. Water quality assessment in an arid region using a water quality index. Water Science & Technology, 60 (9): 2319-2327.

20. Nemati, M., Ebrahimi, E., Mirghafary, N. and Safianian, A. 2009. Biological assessment of the Zayandeh rud River, Iran, using benthic macroinvertebrate, Limnologica, 3: 1-6.

21. Omori  M. and Ikeda T. 1984. Methods in zooplankton ecology. John Wiley & Sons, New York. pp. 12-39.

22. Ortega-Mayagoitia1 E., Rojo C. and Rodrigo M. A. 2003. Controlling factors of phytoplankton assemblages in wetlands: an experimental approach. Hydrobiologia, 502: 177–186.

23. Parsons, T. R., Maita, Y. and Lalli, C. M. 1984. A manual of chemical and biological methods for seawater analysis, Pergamon Press. 757 P.

24. Parinet, B., Lhote, A. and Legube, B. 2004. Principal component analysis: an appropriate tool for water quality evaluation and management-application to a tropical lake system. Ecological Modeling 178: 295-311.

25. Pontin, R.M., 1978. A key to the freshwater plankton semi plankton rotifer of the British Isle Titus Wilson and Son.Ltd. 178P.

26. Raghukumar S. and Anil A.C. 2003. Marine biodiversity and ecosystem functioning: Aperspective. Current science, 84 (7): 884-892.

27. Ramsar Convention Secretariat 2006. The Ramsar Convention Manual: a guide to the Convention on Wetlands (Ramsar, Iran, 1971), Ramsar Convention Secretariat, Gland, Switzerland.

28. SCDHEC (South Carolina Department of Health and Environmental Control), 2001. Water classification and standards (Regulation 61-68) and classified waters (Regulation 61-68) for the state of South Carolina.Office of Environmental Quality Control, Columbia, S.C. 73P.

29. Sea (1991-1999) with possible influence of the ENSO scale climatic variability. Progress in Oceanography, 57: 317-339.

30. Southwood, T. R. E. and Henderson, P. A.2000. Ecological Methods, Third Edition.Blackwell Science, 575 P.

31. Tiner, R.W., 1999. Vegetation Sampling and Analysis for Wetlands, Wetland Indicators: A Guide to Wetland Identification, Delineation, Classification, and Mapping Boca Raton: CRC Press LLC. 248 P.

32. USEPA, 2000. EPA Manual, Constructed Wetlands Treatment of  Municipal Wastewaters. 625/R-99/010, September 2000.

33. Wang, B. X. and Yong, L. F. 2001. Advances in rapid bio-assessment of water quality using benthic macroinvertebrates, Journal of  Nanjing Agricultural University, 24 (4): 107-111.

34. Williams, L.G., 1966. Dominant planktonic Rotifers of major water ways of the united states, Limnolgy and Oceanography. pp 83-91.

35.  Zar, J.H., 1999. Biostatistical Analysis (4th ed.), Prentice Hal, Upper Saddle River, NJ, 662 p.

مجله پژوهشهای جانوری (مجله زیست شناسی ایران)(علمی)
دوره 28، شماره 3 - شماره پیاپی 3
آذر 1394
صفحه 371-382
  • تاریخ دریافت: 29 آبان 1392
  • تاریخ بازنگری: 30 اردیبهشت 1393
  • تاریخ پذیرش: 10 آبان 1393