Анотація до роботи:

Думич О.Я. Зооіндикація стану штучних і природних водних екосистем заходу України). – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.16 – екологія. – Дніпропетровський національний університет, Дніпропетровськ, 2005.

Дисертація присвячена вивченню нищих груп тварин (Rotatoria, Cladocera, Copepoda) ставів та озер заходу України з врахуванням особливостей гідрохімічного режиму. Приділялась увага видовому складу, поліморфізму, а також властивостям угруповань – чисельності, біомасі, різноманіттю, складності, стратифікації, метаболізму та стійкості. Визначена оцінка якості води з врахуванням отриманих даних. Встановлено, що екологічні складові свідчать про завищене антропогенне евтрофування водойм, їх забрудненні екзометаболітами синьозелених водоростей і важкими металами. У біоіндикації найбільше значення має мікрогідрофауна. У число пріоритетних показників, які дозволяють ідентифікувати зміни, що відбуваються у зоопланктоні ставів і озер під впливом забруднення, рекомендується додати: ознаки феновідхилення, міру різноманітності, чисельність домінантів із змішаним типом розмноження, а з метою з’ясування балансу OP (ролі зоопланктону у водоймі) – величини продукції трофічного рівня, темп її утворення і деструкції.

1. В екосистемах досліджуваних ставів і озер заходу України виявлено 130 видів зоопланктону, серед них 77 первиннопорожнинних червів класу Rotatoria, 31 ракоподібних ряду Cladocera, 22 ракоподібних ряду Copepoda. 20 видів реєструється у регіоні вперше. Переважають систематично віддалені групи коловерток: Brachionidae, Filinidae, Synchaetidae, Asplanchnidae, які відрізняються між собою різноманіттям зайнятих екологічних ніш.

2. На токсичний вплив господарських стоків, метаболітів водоростей і важких металів зоопланктон водойм реагує різноманітними морфологічними і функціональними змінами органів руху і живлення, тобто органів, які забезпечують вибір біотопу та їжі. На популяційному рівні зоопланктону властивий перервний поліморфізм особин. Імпульсні впливи токсичних речовин “розбивають” симпатричні популяції на окремі екоморфи, які різняться між собою розмірами і формою тіла, темпами індивідуального розвитку і особливостями розмноження.

3. Встановлено, що кількісні показники зоопланктону сильно варіюють у часі і залежать від рівня забруднення води. В екосистемах ставів з антропогенним навантаженням загальна чисельність особин Rotatoria, Cladocera, Copepoda коливається в межах від 1,4 до 5634,99 тис.екз./м³, біомаса – 0,01-808,84 г/м³, сумарна продукція - 0,55-25,02 кДж/м³ за добу, “реальна” продукція від -11,52 до 6,69 кДж/м³ за добу, деструкція 0,04-192,5 кДж/м³ за добу, за рахунок Rotatoria 0,04-38,5, Cladocera 22,7-192,5, Copepoda – 18,9-56,8 кДж/м³ за добу. В озерах максимальна чисельність особин зоопланктону сягає 429,0 тис.екз./ м³, біомаса не перевищує 1,9 г/м³, “реальна” продукція не більш 1,56 кДж/ м³ за добу, деструкція сягає 3,3 кДж/м³ за добу (за рахунок Rotatoria не більш 0,2, Cladocera - 2,03, Copepoda – 1,2 кДж/м³ за добу).

4. З’ясовано, що видове різноманіття і амплітуда коливань чисельності особин зоопланктону є індикатором стану водойм. Так, спалахи чисельності коловерток (Brachionus angularis, B.calyciflorus, B.falcata, Filinia longiseta, Keratella cochlearis, Asplanchna girodi) співпадають із показниками підвищеного забруднення води органічною речовиною. Серед індексів різноманіття найбільш інформативним щодо рівня забруднення води є індекс видового багатства Маргалефа.

5. Встановлено, що системи біологічного аналізу, які в даний час застосовуються під час оцінки ступеня забруднення води за індикаторними організмами, містять занижені значення сапробної валентності і не враховують їх максимальної кількості. У біоіндикації для експрес-аналізу сапробності води із трьох груп зоопланктону найбільш інформативними є коловертки.

6. Виявлено, що в антропогенно трансформованих водоймах зміна домінантних і субдомінантних видів відбувається стрибкоподібно. Спостерігаються значні коливання чисельності особин у “дрібних” видів Rotatoria, які рано запліднюються і відкладають лише яйця спокою (Brachionus urceolaris, B.calyciflorus, B.quadridentatus, Keratella cochlearis, K.quadrata) і які малочутливі до зміни соленості води (Brachionus angularis, B.quadridentatus, Filinia longiseta).

7. Видовий склад зоопланктону, динаміка його чисельності, біомаси і метаболізм тісно пов’язані з розвитком фітопланктону, зокрема з “цвітінням” води синьозеленими водоростями. Під час “цвітіння” Aphanizomenon flos-aquae коловертки випадають із складу зоопланктону; у другорядних і випадкових видів Rotatoria i Cladocera рівень обміну знижується у 2-4 рази.

8. Дослідження впливу важких металів на угруповання зоопланктону в ізольованих ділянках водної екосистеми вказують на те, що під впливом високої (10 мг/дм³) концентрації металів (Cu_заг., Zn²⁺, Pb_заг.) середні показники чисельності особин за добу знижуються у 4-7 раз, біомаси – у 5-20, продукціїї – більш ніж у 20, швидкість продукування біомаси - більше ніж у два рази, деструкції за рахунок Rotatoria у 3 рази, Cladocera і Copepoda – у 1,5 разів і зменшується у 2 рази в порівнянні з контролем кількість народженого потомства у гіллястовусих рачків. Токсична дія важких металів (Cu_заг., Zn²⁺, Pb_заг.) призводить до зменшення видового різноманіття і кількості видів-домінантів, зниженні чисельності особин, біомаси, середньодобової продукції угруповань і загальної сумарної продукції, що підтверджується значеннями Р/В-коефіцієнтів та індексів різноманіття. За ступенем зростання токсичності досліджені важкі метали можна розташувати у такому порядку: Pb< Zn< Cu.

9. Індикаційними параметрами, які вказують на зміни структури угруповань зоопланктону внаслідок впливу токсичних забруднень є: а) кількість видів не більше 20; б) індекс видового багатства Маргалефа сягає до 1,87; в) індекс видового різноманіття Шеннона – 0,27; г) індекс вирівняності Харлберта – 0,11; д) кількість домінантів – або їх нема, або не більше 2-х. Ці показники у кожній конкретній ситуації мають діагностичний характер і можуть бути використані під час еколого-токсикологічного моніторингу водойм типу ставів.

10. Міжвидові відношення всередині зоопланктону в умовах токсичного забруднення спрямовані таким чином, щоб вони максимально забезпечували енергетичні потреби окремих його складових за рахунок зростання різноманітності вікових стадій особин, підвищення різноманітності морфотипічного і розмірного складу.

Публікації автора:

1. Думич О.Я. Роль зоопланктону у процесі самоочищення ставів Волино-

Поділля // Проблеми та перспективи розвитку лісового господарства. Наук. вісник УкрДЛТУ, 1998. – Вип. 9.1. – С. 33-36.

2. Думич О.Я. Структурна (за зоопланктоном) характеристика екосистеми ставів Галичини // Наук. зап. Сер.біол. Вид-тво Тернопільк. ун-ту. – 2001. – Т.3(14). – С. 50-52.

3. Думич О.Я. Планктонні коловертки як показник ступеня забруднення ставів // Вісн. Львівськ. ун-ту. Сер. біол.– 2002. – Вип.28. – С.126-130.

4. Думич О.Я. Роль зоопланктону у біологічній продуктивності та самоочисній здатності озер Шацького національного природного парку // Наук.вісн. УкрДЛТУ: проблеми урбоекології та фітомеліорації. – 2003. – Вип.13.5. – С. 120-124.

5. Данилик Р.М., Думич О.Я. Екологічний стан малих паркових водойм Львова // Наук. вісн. УкрДЛТУ: Міські сади і парки: минуле, сучасне і майбутнє. – 2001.- Вип.115. С. 137-143.

У роботі здобувачем особисто збирався фактичний матеріал щодо угруповань зоопланктону. О.Я.Думич брала участь у проведенні аналітичних робіт, інтерпретації отриманих результатів і формулюванні висновків. Загальний внесок здобувача в роботу становить 50%.

6. Ялинська Н.С., Олексів І.Т., Думич О.Я. Зоопланктонні ценози як індикатор забруднення і токсичності водного середовища // Гідроекологічна токсикометрія та біоіндикація забруднень. – Львів: Світ, 1995. – С. 381-395. Здобувачем особисто був зібраний фактичний матеріал щодо зоопланктону західного регіону України (стави комплексного використання) та проведено його інтерпретацію. Загальний внесок здобувача в роботу становить 50%.

7. Ялынская Н.С., Олексив И.Т., Думич О.Я., Едынак О.П. Мера разнообразия, сложности и устойчивости сообществ зоопланктона и зообентоса прудов // Наук. зап. сер.біол. Вид-тво Тернопільськ. ун-ту. – 2001. – Т.3(14). – С. 116-117.

Дисертанткою особисто був зібраний та проаналізований матеріал, який стосується багатоклітинного зоопланктону. Загальний внесок здобувача в роботу становить 40%.

8. Олекcів І.Т., Ялинська Н.С., Думич О.Я., Єдинак О.П., Собко О.Р., Хамар І.Т. Використання методів біоіндикації і біотестування для оцінки забруднення водних об’єктів (на прикладі водойм Львівщини) // Гідроекологічна токсикометрія та біоіндикація забруднень: Теорія, методи, практика використання. - Львів: Світ, 1995. – С. 169-199.

Фактичний матеріал для проведення індикації за зоопланктоном стану водойм збирався особисто здобувачем. О.Я. Думич самостійно проводила аналіз вихідних даних у водоймах з різним ступенем забруднення. Загальний внесок здобувача в роботу становить 40%.

9. Ялынская Н.С., Олексив И.Т., Андрущишин О.П., Думич О.Я., Едынак О.П., Савицкая О.Н., Забытивский Ю.М. Гидробиологические индикаторы токсификации прудов Западного региона Украины // Гидробиол. журн. - 2002. -38, №4. - С. 57-70.

Думич О.Я. самостійно проведений збір основного матеріалу по зоопланктону для аналізу токсифікації ставів західного регіону України та проведена інтерпретація отриманих результатів. Дисертантка брала участь у формулюванні висновків роботи. Загальний внесок здобувача в роботу становить 30%.

10. Думич О.Я. Вплив важких металів на функціонування водних екосистем // Матеріали українсько-польського семінару “Сучасна екологія і екологічна патологія людини” (м.Львів, 8-10 жовтня 1997 р.). – Львів. – 1997. – С. 33-35.

11. Думич О.Я. Оцінка забруднення ставів Галичини в категоріях сапробності за зоопланктоном // Тези доповіді Всеукр. наукової конференції “Екологічний стрес і адаптація в біологічних системах” (Тернопіль, 27-29 жовтня 1998 р.). – Тернопіль, 1998. – С. 121-122.

12. Думич О.Я. Зоопланктон при екологічних зрушеннях у ставах // Тези доповіді міжн. конференції “Питання біоіндикації і екології” (Запоріжжя, 21-24 вересня 1998 р.). – Запоріжжя, 1998. – С. 52.

13. Думич О.Я., Єдинак О.П. Вплив міді, цинку і свинцю на зоопланктон мікроекосистеми, інокульованої із ставів // Тези доповіді ІІ з’їзду гідроекологічного товариства України. Т.2. – К., 1997. – С. 119-120.

Думич О.Я. самостійно проведений збір матеріалу (зоопланктон) для вивчення впливу важких металів на структурно-функціональні показники зоопланктону, інтерпретовані отримані результати та сформульовані висновки. Загальний внесок здобувача в роботу становить 80%.