文摘

丰富的模式两种昆虫,格里spinolae和Brachydeutera longipes,被发现是受到非生物水生因素包括免费的二氧化碳,溶解氧,BOD,和磷酸盐浓度的四个热带淡水池塘,三个被anthropogenically强调。每个独立水质变量之间的回归分析和昆虫丰富在每个案例之间表现出显著的正相关b . longipes丰富和BOD、磷酸、自由有限公司₂和海藻干重,而显著负相关的这些变量被发现格里spinolae丰富。此外,显著负相关b . longipes丰度与溶解氧浓度,计算时间g . spinolae丰度表现出相同的正相关。因此,g . spinolae似乎是一个污染敏感,有效的健康的未受污染的池塘,生物学指标b . longipes有潜力的抗污染昆虫的污染事件的说明。

1。介绍

淡水水体在城市生态系统正面临压力,由于人为的压力。内河污染的栖息地,两者兼而有之激流的(自来水)生活于静水中的(湖泊和池塘),影响土壤和地下水的污染,从而影响到基本基本(饮用水供应)和社会需求(美学、宗教等)的人类社会。监控和维护湿地的水质也很重要,因为这些补给地下水,也影响附近的植物多样性。内陆淡水水体环境监测管理是一个重要的先决条件。因此,生物指示是越来越被提倡。生物指示或bioindication的过程使用一个物种或一组物种很容易反映了环境的非生物和生物状态,代表了环境变化对栖息地的影响,社区,或生态系统,或象征的多样性的一个子集分类单元或整个多样性,在一个区域(1,2]。适合作为或生态指标分类群或组的动物出现,他们是受环境压力由于人类活动或生物系统[的毁灭3]。也适合作为提供信息的累积影响的各种污染物在生态系统1,4- - - - - -6]。一个理想的分类单元必须响应可以预见的是,很容易观察和量化的方式对环境干扰(7]。目前使用适合作为水生植物(8- - - - - -10)包括硅藻(4,11];脊椎动物,主要是鱼(5,12,13和大型无脊椎动物1,6,7,14,15]。在无脊椎动物,昆虫是优秀的候选人(16- - - - - -21]。然而,并非所有的昆虫以可预测的方式应对环境污染。适合作为昆虫广泛使用是一种包括幼虫Chironomids(双翅目:Chironomiidae) (22)和水黾(半翅类:水黾科),后者特别指示重金属污染而闻名,(18,23- - - - - -26)也以氧气压力。适合作为昆虫提供许多优势。这些包括广泛的可用性的昆虫从各种昆虫订单(i)具有灵敏度高、敏感性的程度提供了一系列的选择适合作为根据所需的分辨率,(ii)涉及整个营养水平,因此生态系统可以监控从功能的角度来看,(3)具有高繁殖力、更大的育种潜力减少了潜在的生物学指标几率完全破坏生态系统,最后(iv)涉及伦理问题。

虽然一些研究已经进行适合作为激流的生态系统(19,27- - - - - -29日研究适合作为潜在的昆虫生活于静水中的生态系统的信息(30.,31日),尤其是热带地区的15]。目前的研究集中在评估潜在的两个昆虫:水黾,格里spinolae(Lethierry和雪华铃)和shorefly两栖双翅类昆虫,Brachydeutera longipes(Hendel)。属于属的研究Brachydeutera极少尽管其发生报告从静水的栖息地32]。虽然水黾,常见的温带和热带淡水水体水体,是食肉的33,34),属,Brachydeutera,包括物种,如记录吗来,b . argentata和b . neotropica的幼虫阶段,清除后死亡,腐烂的植物和动物组织和也消耗藻类(32]。自b . longipes据报道,是一个藻支线(35)和海藻污染池塘的特征,这个物种的优点进一步调查研究其潜在的生物学指标。非生物的影响水生生态响应的因素这两个焦点昆虫调查,每个物种的丰度模式之间的关系,确定污染的程度。

2。材料和方法

2.1。研究地点

调查进行了从一月到三月,2011(3个月),在瓦拉纳西,印度北方邦。四个人工池塘目前人为压力下选择目前研究。池塘坐落在贝拿勒斯印度教大学的植物园(不是在任何人为压力)被认为是控制和三个古池塘,大约200岁(36]在人为的压力下(由于人类活动,如洗澡,洗衣服,倾销有机废物的形式花,等等,在池塘,尤其是在宗教仪式和节日)位于人口稠密城市生态系统,作为实验。

Kurukshetra (Krk), Sankuldhara(通用),Durgakund (Dgk),和植物园(Btg)池塘位于Assi Khojwa, Durgakund,分别和贝拿勒斯印度教大学校园区域。所有的池塘,除了Btg 1 - 2老寺庙周围。Krk池的尺寸大约20米×25米×6米。它的四家银行是有界的瓷砖。由于密集的人类居住,有沉重的人为压力。实现池的尺寸大约是30 m×30 m×7 m。瓷砖的护栏也有限,此外,它周围是铁网格击剑。Dgk池的尺寸大约40 m×40 m×10 m。瓷砖的护栏也有限,此外,它周围是一个铁网格击剑。人类活动包括偶尔洗澡,洗衣服,和倾销的有机废物的形式花,等等在宗教和社会仪式发生在所有这三个池塘。 The dimensions of Btg pond are about 10 m × 8 m × 2 m. It was constructed for the purpose of watering garden plants. It is free from all anthropogenic pressures.

2.2。水质评价

透明度是确定每个池塘利用Sechhi盘方法在总固体量评估标准干重法(37]。所有其他的物理和化学参数监控每周两次(在每个研究网站)。做和BOD(5天,20°C)测定改性温克勒的方法(37]。免费的公司₂水平评估与0.05 N氢氧化钠溶液滴定样品酚酞指示剂的存在。磷酸离子浓度是由标准光谱法(37]。

2.3。昆虫多样性的池塘和选择水生生物学指标潜力的昆虫种类进行调查

这项研究表明,每个池塘支持多种水生昆虫不同的订单,包括水黾,游泳,水蝽(顺序:半翅类),苍蝇,蚊子幼虫(顺序:双翅目),豆娘,蜻蜓(顺序:蜻蜓目)。其中,两个昆虫物种,即格里spinolaeLethierry和塞维林(半翅类:水黾科;检波NPIB) RRS 1116 - 1117/11和Brachydeutera longipes,Hendel(双翅目:水蝇科;检波NPIB)和(RRS 1118号- - - - - -1124/11),被选作进一步的研究。这些都是由专家确定网络工程的昆虫生物分类学(NPIB),昆虫学,印度农业研究所,新德里。这两个物种被选来研究特定的非生物因素的影响的三个anthropogenically强调池塘、初步的野外观察的基础上对微分栖息地偏好。

2.4。丰富的成人阶段的两个昆虫种类:格里spinolae和Brachydeutera longipes

昆虫丰富监控每周两次(每个池塘。样方取样做了16个不同站点的每个池塘(四个网站每一方池塘),样/池塘。以下公式用于计算丰度:

2.5。生命周期的b . longipes

Brachydeutera longipes是培养在实验室条件下通过精心添加大约10毫克的新鲜海藻,微胞藻属sp。(仔细分层水面),1升池水中包含一个5升的玻璃罐()。此后,2双B。longipes介绍了在每个jar。小分数的藻类进行日常Stereobinocular显微镜下和不同的生命周期阶段和喂养幼虫阶段的行为被记录了下来。

2.6。统计分析

变化的非生物因素,即温度、pH值、自由有限公司₂溶解氧(做),生化需氧量(BOD),磷酸离子浓度和生物factor-concentration(干重/ m²)的藻类,微胞藻属sp.分析了在一年的四个池塘用单向方差分析(方差分析)其次是Dunnett事后测试通过使用SPSS-PC软件。回归分析的计算的丰度之间的相关性两个昆虫,Brachydeutera longipes和格里spinolae每个上述七个水质参数考虑单独在每种情况下,是由使用SPSS-PC软件。

3所示。结果

3.1。生命周期的b . longipes

检查表面的藻类植物在实验室条件下显示淡棕色,雪茄形对网膜鸡蛋。三个幼虫龄记录,每个阶段的持续时间被发现大约2 - 3天与蛹的阶段被大约3 - 4天。观察幼虫饲料贪婪微胞藻属sp。成年人记录有一个近似的2 - 3个月的寿命。

3.2。水质评价

显著水透明度的变化被发现四个池塘:Btg池塘(182.5厘米),Krk池塘(63.8厘米),通用池塘(52.67厘米),Dgk池塘(29.67厘米)。也有变异的总固体量出现在每一个池塘,Btg池塘有最少的总固体量包括溶解(275.8 mg / L),暂停(3.9 mg / L)与固体相比出现在其他三个池塘。溶解固体的量分别为321.7 mg / L, 537.2 mg / L和873.9 mg / L和悬浮物4.1 mg / L, 4.6 mg / L,在Krk 7.3 mg / L,实现,和Dgk池塘(图1)。

6非生物参数,即温度、pH值、自由有限公司₂溶解氧(做)、BOD、磷离子浓度,和一个生物参数,即食品的可用性B。longipes幼虫的干重微胞藻属sp.每平方米,监控所有的四个池塘。显著的变化被发现在每个参数除了温度的情况下,为所有四个池塘:ANOVA-temperature;)、pH值(;),免费有限公司₂(;)、溶解氧(;)、生物需氧量(;)、磷酸盐的浓度(;),和食品供应B。longipes幼虫的干重微胞藻属sp.每平方米(;)表1。

事后(Dunnett的测试,测试结果显示显著差异)每个参数下的研究(除了自由有限公司₂水平并没有发现显著差异(在Krk池塘),在所有三个试验池相比,控制。

3.3。丰富的成人阶段的昆虫,格里spinolae和Brachydeutera longipes在四个池塘

丰富的成人阶段格里spinolae和b . longipes在四个池塘之间存在着显著的差异:单向方差分析:;,因为g . spinolae和;,因为b . longipes(数据2(一个)和2 (b))。

事后测试显示大量的显著差异b . longipes在所有的三个实验控制池塘,池塘相比是最低的Dgk池塘(Dunnett的测试,),与丰度在增加订单在通用和Krk池塘(Dunnett的测试,,两个)。这两个实验池塘Dgk和实现不同显著控制(事后考验:Dunnett测试,两个),表现出显著的低丰度g . spinolae。然而,Krk池塘没有显示显著偏离控制池塘在这方面(Dunnett的测试,)。

每个独立的水质变量之间的回归分析:温度、pH值、BOD,做免费的有限公司₂藻类、磷酸盐、干重,大量的成人阶段的两个昆虫,Brachydeutera longipes和格里spinolae(因变量)揭示了以下:显著正相关()之间的b . longipes丰富和BOD (),阿宝₄(),免费有限公司₂()和干重的海藻(.519)和显著负相关()和()。另一方面,g . spinolae丰富表现出显著正相关()和()和温度()和显著负相关()与BOD (),阿宝₄(),免费有限公司₂(藻类.829)和干重()表2。

Brachydeutera longipes丰度与pH值不显著正相关性(,与温度)和一个负相关(,),而g . spinolae丰富了pH值(没有显著相关性,)数据3(一个),3 (b);4(一),4 (b);5(一个),5 (b);6(一),6 (b);7(一),7 (b);8(一个),8 (b);和9(一个),9 (b)。

4所示。讨论

我们的研究清楚地表明,大量的成人阶段的两个昆虫,g . spinolae和b . longipes人为压力影响下的三个池塘(尽管以对比的方式)水平的差异造成有机污染和由此产生的影响的非生物和生物水生组件池塘。Durgakund、Sankuldhara Kurukshetra池塘展览污染减少订单总溶解和悬浮物浓度较高的,免费的有限公司₂水平、磷酸离子浓度和数量的微胞藻属在污染最严重的Durgakund池塘sp.更普遍和更少的在剩下的两个人为强调池塘。温度和pH值高污染池塘控制相比,透明度降低得多。因此,更大的池子里的污染水平,较小的是丰富的g . spinolae证明了其低丰度Durgakund池塘。每个独立的水质参数之间的回归分析的丰富b . longipes透露了一个重要的积极影响的BOD、自由有限公司₂、磷酸浓度和干重的藻类(污染水生条件)的特点和产生负面影响的浓度。另一方面,一个重要的积极影响溶解氧浓度(未受污染的水生的特征条件)被发现g . spinolae丰富的相关性与BOD -,自由有限公司₂、磷酸浓度和干重的藻类(污染水生条件)的特征。因此,大量的高b . longipes似乎表明更大的水的污染。自维护的物理化学和生物成分之间的完整性决定了它的生态系统健康状况(5,38),很显然,当g . spinolae喜欢清洁的,而半水生海岸飞喜欢污染激流的水体。

早期的研究表明,物理、化学和生物参数的水生生态系统发现相关(39,40]。因为每个参数在水生生态系统调节,淡水池塘支持复杂的动力学。据报道,pH值随着温度的增加而减小41]。此外,增加水的浊度增加的热量保留能力的水(42]。因此,池塘有浑浊的水表现出相对较高的温度和略低pH值明显的Durgakund池塘。物理参数也调节几种离子的浓度,内容自由有限公司₂、溶解氧、甚至BOD (43]。然而,人为压力的三个实验池塘显然是由于有机废物的倾倒44]。增加有机降解最初导致营养浓缩,最后在殖民的各种藻类和藻华”导致“富营养化形成。“有机污染的程度增加,BOD,自由有限公司₂和重型氧气压力可以方便地通过使用监控g . spinolae和b . longipes适合作为。污染的程度在池塘可以通过大量的评估b . longipes这可能是预测增加的吗g . spinolae减少与增加污染水平。背后的原因下的两个昆虫研究的矛盾的反应是由于不同生活史阶段的栖息地的要求。格里spinolae下蛋的淹没植被深度从表面2 - 3米14]。这个水下产卵是受溶解氧水平和男性存在(14]。出现后,仙女呼吸用溶解氧的水,虽然成年人在池塘表面“溜冰”。这就解释了他们的富足与参数的负相关表明更高级别的污染。因此,大量的减少g . spinolae可能是一个好迹象的氧气不足的水。与之相反,b . longipes不依赖于溶氧呼吸。surface-living蛆虫提要等一些种类的藻类微胞藻属sp。,而据报道,成年人是自由飞行和捕食粒子漂浮在池塘表面迅速扩展和收回他们的鼻子32),所以他们的数量增加而富营养化。这项研究清楚地表明g . spinolae和b . longipes是很好的积极的和消极的指标分类群的健康淡水池塘。因此,我们得出这样的结论:发生高g . spinolae人口水平表示正相关与健康的未受污染的池塘条件而增强的丰富B。longipes表明高污染的池塘。

由于昆虫具有高繁殖力、快速繁殖,容易样本,和道德约束是不参与,格里spinolae(Lethierry和塞维林)Brachydeutera longipes昆虫生物学指标(Hendel)似乎是合适的候选人评估污染淡水。利用昆虫适合作为将是一个廉价的方法监测污染和水质进行初步评估的内陆池塘和湖泊。这将避免直接评估涉及昂贵的水质分析方法,特别是在初步阶段。廉价的生物监测方法的集成与chemical-specific评价方法将有利于恢复淡水的生物完整性和生态健康的身体。

确认

a . Pal和特区Sinha谢谢动物学的部门负责人,贝拿勒斯印度教大学提供实验室设备进行研究。作者欣赏b·p·辛格博士的建议和提供的帮助Sudha Kumari进行统计分析。作者也承认这种诉诉需要医生的帮助,IARI,天,新德里,印度为昆虫标本的识别。