دانشگاه آزاد اسلامي
واحد دامغان
گروه زيستشناسي ،گرايش بيوسيستماتيک جانوري
پايان نامه براي دريافت درجه کارشناسي ارشد “M.Sc”
عنوان:
شناسايي و مقايسه تنوع گونه اي ماکرو بنتوزهاي چشمه هاي باداب سورت،زرابه،قل قل و کورچشمه در استان هاي سمنان و مازندران
استاد راهنما:
جناب آقاي دکتر هومن شجيعي
استاد مشاور:
جناب آقاي دکتر مهدي نعيمي
نگارش:
بهاره بنفشه ئي
شهريور 93
تشکروقدرداني
در اينجا لازم ميدانم كه صميمانه از زحمات اساتيد گرامي جناب آقاي دكتر هومن شجيعي و جناب آقاي دكترشهرام شرفي و سركارخانم آزاده طوسي و جناب آقاي روح الله عباسپور،جناب آقاي دکتر صابري،مهندس آقاي مهندس شاکري و کارکنان اداره آب دامغان، جناب آقاي مهندس اسلاميان ،جناب آقاي مهندس قربانيان،سرکار خانم منيژه کلته و خانم حيدرنژاد و سرکار خانم مهندس کشاورزيان،سرکار خانم دکتر ويدا حجتي،جناب آقاي مهندس عباسي، جناب آقاي مهندس عراقي و کليه کارکنان اداره محيط زيست دامغان وتمامي عزيزاني که مرا در تکميل اين پايان نامه ياري نموده اندو همچنين پدر عزيزم کمال تشکر را دارم.
فهرست مطالبچکيده…………………………………………………………………………………………………………………………………………..1فصل اول (کليات تحقيق و مقدمه)…………………………………………………………………………………………………….21-1-بيان مسئله……………………………………………………………………………………………………………………………..5فصل دوم (مروري بر ادبيات تحقيق و پيشينه آن)……………………………………………………………………………….72-1-کليات (تاريخچه سابقه مطالعه و تحقيق کفزيان در ايران و جهان ………………………………………………….82-2-معرفي استان سمنان…………………………………………………………………………………………………………………92-3-چشمه هاي استان سمنان ……………………………………………………………………………………………………….112-4-معرفي مهم ترين راسته ها و خانواده هاي ماکروبنتوزهاي آبهاي شيرين ايران………………………………….122-5-راسته بهاره ها (پلکوپترا)……………………………………………………………………………………………………….122-6-راسته يکروزه ها(افموپترا)………………………………………………………………………………………………………162-7-راسته دوبالان (ديپترا)…………………………………………………………………………………………………………….232-8-بال موداران(تريکوپترا)…………………………………………………………………………………………………………..322-9-راسته ناجورپايان(آمفي پودا)…………………………………………………………………………………………………..372-10-رده تورکيان……………………………………………………………………………………………………………………….38فصل سوم (مواد و روش کار)………………………………………………………………………………………………………….403-1-نمونه برداري………………………………………………………………………………………………………………………..413-2-وسايل نمونه برداري کفزيان…………………………………………………………………………………………………..413-3-نگهداري نمونه ها ………………………………………………………………………………………………………………..433-4-شناسايي ماکروبنتوزها……………………………………………………………………………………………………………433-5-دانه بندي رسوبات و تعيين موادآلي………………………………………………………………………………………….433-6-تعيين موقعيت ايستگاههاي مطالعاتي………………………………………………………………………………………..443-7-منطقه مورد بررسي………………………………………………………………………………………………………………..473-8-عمليات آزمايشگاهي……………………………………………………………………………………………………………..523-9-سنجه يا معيار جمعيتي………………………………………………………………………………………………………….523-10-شاخص ها…………………………………………………………………………………………………………………………53فصل چهارم (نتايج)……………………………………………………………………………………………………………………….564-1-رده بندي نمونه هاي موجود……………………………………………………………………………………………………57فصل پنجم (بحث)………………………………………………………………………………………………………………………995-1-بحث و نتيجه گيري……………………………………………………………………………………………………………..1005-2-پيشنهادها…………………………………………………………………………………………………………………………..107منابع…………………………………………………………………………………………………………………………………………109منابع فارسي ………………………………………………………………………………………………………………………………109منابع لاتين………………………………………………………………………………………………………………………………….113چکيده انگليسي …………………………………………………………………………………………………………………………121
چكيده
تنوع و فراواني بي مهرگان آبزي بر حسب شرايط محيطي متفاوت مي باشند، بنابراين با توجه به حساسيت آنها نسبت به آلاينده هاي مختلف مي توان شرايط آب از نظر آلودگي را ارزيابي نمود. در اين مطالعه تركيب و تنوع ماکروينتوزهاي استان سمنان در سال 1391-92 در چهار ايستگاه(چشمه هاي باداب سورت،چشمه قل قل وزرابه)،مورد بررسي و شناسايي قرار گرفت.
در اين بررسي به منظور شناسايي ماکروبنتوزهاي چشمه هاي باداب سورت قل قل زرابه و کورچشمه استان سمنان بدين منظور از بهمن ماه سال 1391لغايت مرداد ماه 1392 چهار ايستگاه(چشمه هاي باداب سورت قل قل زرابه و کورچشمه) انتخاب و بصورت فصلي و با استفاده از قاب توري ((Surber sampler 50×50 سانتي متر به مدت هفت ماه مورد نمونه برداري قرار گرفت و نمونه هاي جمع آوري شده را با فرمالين 4% تثبيت و جهت بررسي به آزمايشگاه منتقل گرديدند. برخي شاخص هاي تعيين كيفيت آب كه بر فيزيولوژي موجودات بنتوزي و نيز كيفيت آب اثر گذار هستند از قبيل(اكسيژن محلول، دما،pH، TDS کل جامدات محلول، EC هدايت الكتريكي ، O2، دبي آب) مورد سنجش قرار گرفتند. شاخص مارگالف، سيمپسون و شانون نيز براي تمامي ايستگاه ها در طول دوره نمونه برداري محاسبه گرديد. براساس نتايج به دست آمده از اين بررسي 25 خانواده از 13 راسته ،شامل:, Simuliidae, Tipulidae, Veliidae, Batidae, Stratiomyiidae, Tubificidae ,Anthomyiidae, Gomphidae Lestidae ,Glossiphonidae, Erpobdellidae, Corduliidae Dreissensiidae, Physidae, , Ancylidae, Tabanidae, Chironomidae, Argyronetidae, Gammaridae, Potamidae, Asellidae,Hydropsychidae Ceratopogonidae, Platycnemididae, ,Coenagrionidae, , در مجموع چهار ايستگاه شناسايي شد
واژگان كليدي: آلودگي، سوربر، پارامترهاي فيزيكوشيميايي، ماكرو بنتوز، شاخص مارگالف, شاخص شانون،شاخص سيمپسون
فصل اول
کليات تحقيق
مقدمه
آب هاي شيرين زيستگاه طبيعي گونه هاي فراواني ازآبزيان است که هر يک تا حدودي داراي فون وفلور مخصوص به خود مي باشد. بنا به عقيده روزنبرگ(Rosenberg,1999) مهمترين ذخاير آبزي آب هاي شيرين، بي مهره گان کفزي ساکن آنها مي باشند که در شبکه ي غذايي و توليدات رودخانه نقش اساسي دارند. همچنين براي تعيين کيفيت محيطي رودخانه ها و پايش بيولوژيکي آنها به کار مي روند. در اين راستا، موجودات شاخص و عکس العمل هاي آنها را نسبت به شرايط محيطي در نظر مي گيرند. بطورکل محققين، اندازه گيري پارامترهاي فيزيکي و شيميايي آب را به مانند برداشت عکس و بررسي بيولوژيکي (بخصوص ماکرو بنتوزها) را مشابه تهيه فيلم ويديويي از يک اکوسيستم مي دانند(Rosenberg,1999). در واقع تنها راه عملي و به صرفه اقتصادي براي تعيين سلامت اکولوژيکي آب ها و تعيين اينکه آيا فعاليتهاي انساني موجب کاهش کيفيت آنها مي شود، ارزيابي و پايش بيولوژيکي است(Lenat,1993). ايده اصلي فرابيني زيستي بسيار ساده است زيرا انواع جانداران آب هاي شيرين در شرايط معين کيفيت آب قادر به حياتند. زماني که شرايط تغيير مي کند؛ مثلاً وقتي که يک چشمه مقادير قابل توجهي از آلودگي دريافت مي نمايد، فراواني، توزيع و ترکيب جمعيت موجودات آبزي در منطقه مورد اثر تغيير ميکند و بي مهره گان کفزي از رايج ترين ارگانيزم هاي بکار رفته در اين مقوله اند.
تعداد شاخص? برابر تمام شاخص هايي است که در ارتباط با ساير گروهها (جلبک ها وماهيان) وجود دارد. همچنين رينولدسون بيان مي دارد که بي مهره گان کفزي، مؤثرترين گروه بوده و امروزه از اساسي ترين اجزاي بيولوژي آب هاي شيرين هستند که به کمک آنها و با استفاده از ترکيب جمعيتشان و تکيه بر گروه هاي شاخص، شرايط کيفي آب ها مشخص مي شود(Reynoldson,1992). در واقع ماکروبتنوزها، موجوداتي هستند از جوامع جانوري که در داخل و يا روي بستر زندگي مي کنند. بي مهره گان کفزي جانوري يا زئو بنتوزها ساکنان رايج در محيط هاي آبي بوده و حدأقل بخشي از چرخه زندگي خود را در بستر آبگيرها سپري مي کنند. و بر روي الک هاي با منافذ ??? ميکرون (نيم ميليمتر) باقي مي مانند(Rosenberg,1999). چندين ويژگي موجب شده که اين موجودات بيشتر مورد توجه متخصصان پايش بوم سازه هاي آبي باشند.از جمله اين ويژگي ها ميتوان به اين موارد اشاره نمود:
?- آنها در همه آبگيرها حضور دارند.?- تنوع گونه اي بالايي دارند و با تعداد زياد گونه ها اغلب داراي محدوده وسيعي از حساسيت نسبت به آلاينده ها بوده که پاسخهاي وسيعي به تغيير شرايط مهيا مي نمايند.?- ساکن بستر بوده، جابجايي و حرکت مشخص ندارند.?- چرخه زندگي طولاني داشته به طوري که امکان بررسي وتعيين حدود و وسعت مکاني و زماني آشفتگي ها را فراهم مي آورند.?- تغييرات کيفي آب را برخلاف اندازه گيري پارامترهاي فيزيکي وشيميايي، بصورت دوره اي نمايش مي دهند(Feminella,1999). اينها همه از مزايايي هستند که براي مطالعات ارزيابي زيستي به بي مهره گان کفزي نسبت به ساير گروهها (جلبک ها و ماهيان) اولويت مي بخشد. استفاده از بي مهره گان کفزي بر اين فرض استوار است که آب هايي که در فشار آلودگي هستند تنوع کمتري داشته و در آنها گونه هاي مقاوم غالبيت داشته باشند(Wallen,2002). با توجه به بحران کم آبي و خشکسالي هاي متعدد منابع آب هاي سطحي در کشور ايران، اهميت اين منابع به ويژه چشمه هاي باداب سورت ،از اهميت بسيار زيادي برخورداراست.
با اين حال در حقيقت در کشور ما تاکنون بررسي هايي که در ارتباط با آب هاي شيرين به انجام رسيده است معمولا بدون پيوستگي خاص و هدف مدون پيگيري شده است، اينگونه بررسي ها غالبا درحد بررسي هاي کلي و نيز ثبت شرايط فيزيکي وشيميايي و تا حدودي فون آنها بوده است. بررسي هايي که در برگيرنده شناخت اکولوژيکي و تنوع زيستي آب هاي جاري بوده و با هدف ارزيابي کيفي آب هاي جاري از جنبه اکولوژيکي و بيولوژيکي باشد، اندک بوده ويا موجود نيست. جا دارد تحقيقات وسيع تردرآب هاي داخلي انجام شود و منابع آبي تحت پايش بيولوژيکي دايم باشد.
درحقيقت آنها با اشرافي که به اهميت منابع آب هاي جاري خود دارند، تحت برنامه هاي مدون و منظم به پايش منابع آب هاي سطحي خود پرداخته و لذا در مطالعات خود بهترين ابزار را که همانا پايش بيولوژيکي و استفاده از ماکرو بنتوزها بعنوان موثرترين نشانگرهاي محيطي مي باشند، بکاربسته اند. بعنوان مثال فقط در ايالات متحده چندين آژانس و سازمان دولتي و غير دولتي مانند آژانس حفاظت محيط زيست(EPA)، موسسه حفاظت منابع طبيعي (NRCC)و… با بکارگيري بيولوژيست ها به پايش زيستي منابع آبي مي پردازند. در هر صورت از بين مقالات ومطالعات بسياري که اساساً فون ماکروبنتوز رودخانه ها را مورد توجه قرار داده اند مي توان به چندين مورد اشاره نمود : تحقيق در مورد پراکنش گونه اي از سخت پوستان کفزي بنام صدف گورخري Dreissena Polymorpha در سال1991 توسط Strayer در نهرهاي آمريکاي شمالي بصورت طولاني مدت انجام شده در اين پژوهش ، پارامترهاي فيزيکي و شيميايي آب و تراکم نمونه ها به همراه شرايط فيزيکي ايستگاه مورد بررسي قرار داده ، که پراکنش و غناي گونه مزبور به همراه اثرات فصول و ايستگاه هاي نمونه برداري در نهرهاي مختلف مورد تجزيه و تحليل نهايي قرار گرفته و در رابطه با شرايط کيفي نهرها اظهار نظر نموده است(Strayer,1991).
همچنين درمطالعه اي مشابه، تر کيب گونه اي بي مهره گان کفزي وشرايط محيطي در نهر کوکامبر توسط Bass درسال1995، مورد مطالعه واقع شده بدين صورت که نمونه هاي آب و بي مهره گان کفزي از ايستگاه هاي بالادست وپايين دست نهر مزبور بطور فصلي جمع آوري شده و با توجه به عوامل محيطي و ساختار جمعيتي بي مهره گان بخصوص شاخص تنوع، نهر مزبور را مورد ارزيابي کيفي قرار داده و در نتيجه اين نهر را محيطي مناسب که قابليت حمايت از گروه هاي متنوعي از کفزيان دارد تشخيص داده است(Bass,1995) .در راستاي تحقيقات مذکور به عنوان اهداف اين پروژه سعي شده است که جوامع کفزي رودخانه مورد شناسايي واقع شوند همچنين، فراواني وپراکنش فصلي ماکروبنتوزهاي رودخانه تعيين گردد علاوه بر آن ساختار جمعيت ماکروبنتوزهاي ساکن رودخانه در طول مسير(محل ايستگاه ها) مورد ارزيابي واقع گردد که در نهايت بتوان ارزيابي دقيق، سريع و در عين حال ارزان قيمتي از رودخانه ارايه نماييم. همچنين رودخانه از ديدگاه شاخص زيستي، طبقه بندي اکولوژيکي گردد و تاحدودي منابع عمده آلوده کننده رودخانه شناسايي شود.

1-1-بيان مسئله
بنتوزها(درشت بي مهرگان کف زي): گروهي از موجودات زنده هستند که در روي يا کف بدنه آبي زندگي مي کنند(از مهم ترين جوامع حياتي اکوسيستم هاي آبي هستند). نام بنتوز از زبان يوناني گرفته شده و به معناي ” اعماق دريا” است. جوامع بنتيک طيف وسيعي از گياهان، حيوانات و باکتريها از تمام سطوح تغذيه اي را شامل مي شوند. ارگانيزمهايي هستند كه در بستر به سر مي برند وبه دو دسته دائمي وموقتي تقسيم مي شوند. تمام عمر خود را در بستر به سر مي برند.تغذيه آنها به صورت فيلتر فيدراز پلانكتون ها بوده وبه روش هاي مختلفي به سطوح مي چسبند.به دو گروه اصلي ، ماکروبنتوزها و ميکرونبتوزها تقسيم مي شوند .ماکروبنتوزها موجوداتي هستند که در صافي نمره 30 استاندارد آمريکايي باقي مي مانند. اين روش تنها براي ماکروبنتوزهايي مناسب است که در روي ماسه ، گل ، سنگريزه يا سوبستراي گسترده درياچه ها يا کف رودخانه ها و نهرها به سر مي برند با وجود اينکه موجودات کفزي تقريبا در بستر تمامي اکوسيستم هاي آبي پراکنده شده اند ، اما گروهي از آنها به دلايل مشخص ، بسترهاي خاصي را براي ادامه حيات خود انتخاب مي نمايند. در اين حالت وضعيت بستر مي تواند نشان دهنده نوع موجودات ساکن در آن باشد . به همين دليل اين گونه ها بنام گونه هاي شاخص ( Indicator species ) ناميده مي شوند از جمله اجزاي زنده اکوسيستم هاي آبي همان طور که گفته شد موجودات کفزي مي باشند که با ايفاي نقش هاي مختلف سهم مهمي در ايجاد تعادل اکوسيستم مربوطه دارند. اين موجودات جزئي از زنجيره غذايي زيستگاه هاي آبي مي باشند که نياز غذاي بسياري از گونه هاي آبزي بويژه ماهيان را برآورده مي نمايند و بدين ترتيب در چرخه انرژي و مواد غذايي اثر مي گذارند. موجودات کفزي باعث معدني شدن مواد آلي شده و همچنين به عنوان دومين يا سومين سطح غذايي مورد استفاده ساير آبزيان قرار گرفته اند ( نظامي و خارا ، 1383 ). مطالعه اجتماعات کفزي به خصوص تعيين ميزان زي توده و توليد ثانويه آن ها به دليل اهميت و نقش اين موجودات در زنجيره غذايي لايه بنتيک ، مي تواند نشانگر ميزان حاصلخيزي بستر دريا باشد و با توجه به اينکه مستقيماً مورد تغذيه ماهيان و ميگو وساير آبزيان کفزي قرار مي گيرند ، مي توان با استفاده از توليد آنها ، پتانسيل ذخايري مانند ماهي و ميگو را در منطقه مورد نظر ، برآورد نمود( باقري و عبدالملکي ، 1381)
همچنين مطالعه و کسب اطلاعات در رابطه با ميزان فراواني ، بيوماس وتوليد ثانويه موجودات کفزي بويژه ماکروبنتوزها در اکوسيستم هاي آبي مي تواند به عنوان شاخصي براي شناخت بيشتر منابع آبي و ارزيابي ظرفيت هاي شيلاتي و در نتيجه تعيين پتانسيل بهره برداري از ذخاير کفزيان مورد استفاده قرار گيرد (شاخصي از ميزان کل توليدات هستند)، همچنين عواملي مثل مقدار غذا ، نوع بستر ، شرايط فيزيکي و شيميايي حاکم بر زيستگاه ، مقدار مواد آلي ، آلودگي محيط زيست ، اندازه ذرات رسوب ، ميزان اکسيژن محلول ، تغييرات فصول نوع ماهي و تعداد ماهيان کفزي خوار مي تواند بر فراواني و تنوع اين موجودات کفزي تاثير گذار باشد ( نظامي و خارا ، 1383 ) . بطور کلي در فراواني و تنوع موجودات کفزي عوامل مختلفي دخيل هستند ، بطوريکه مي توان به مقدار غذا ، نوع بستر ، شرايط فيزيکي و شيميايي حاکم بر زيستگاه ، مقدار مواد آلي ، آلودگي محيط زيست، اندازه ذرات ، رسوب ، ميزان اکسيژن محلول ، نوع ماهي و تعداد ماهيان کفزي خوار اشاره کرد ( نظامي و خارا ، 1383 ) .انتخاب ابزار نمونه برداري با توجه به جنس بستر متفاوت است.در بستر ريگي – شني،از سوربر ، و در بستر گلي – لجني ، از گرب استفاده مي شود.
ماکرو بنتوزها بسته به نوع ، اندازه و تراکم شان ، از طريق تغذيه و فعاليت هاي حفاري در مخلوط کردن رسوبات نقش مهمي دارند. از سوي ديگر بافت ذرات و اجزاء رسوب به همراه باکتريهاي تجمع يافته در آن در تغذيه برخي ماکروبنتوزها مثل Tubificidae نقش مهمي داشته و بطور غير مستقيم در تغذيه برخي از ماهيان مهم بوده و اهميت اندازه ذرات را در تعداد و فعاليت باکتريهاي بستر نشان مي دهد ( ميرزاجاني و همکاران ،1377 ). بي مهرگان آبزي در زنجيره غذايي رودخانه به عنوان مصرف کنندگان اوليه از توليدات گياهي نظير جلبک ها ، دياتومه ها ، خزه ها و اجزاي پوسيده برگها استفاده مي کنند و وارد چرخه توليد انواع ماهيان مي شوند و زمانيکه به بلوغ مي رسند به پرواز در مي ايند و يا بطور غير مستقيم طعمه مصرف کنندگان ثانويه مي گردند.
فصل دوم
مروري بر ادبيات تحقيق و پيشينه تحقيق
کليات
2-1-تاريخچه سابقه مطالعه وتحقيق کفزيان در ايران و جهان
مطالعات بيولوژکي مختلفي توسط محققان برروي آب هاي شيرين ايران و خارج از کشور انجام شده است.
از مهم ترين تحقيقات در مورد موجودات بنتيکي ايران مربوط به مطالعه توسط Gascon و همکاران در سال 2007 انجام شد، در اين مطالعه تغييرات در ماکروبنتوزهاي مرداب نمکي مديترانه اي پس از يکسال خشکسالي شديد،باتاکيد ويژه بر جمعيت Corophium orientale مورد بررسي قرار گرفت .مطالعه ديگر توسط بهروزي راد و احمدي در سال 1387 انجام شد.اين بررسي يروي کفزيان بزرگ تالاب هاي بين المللي کلاهي وتياب در جنوب ايران ،استان هرمزگان صورت گرفت .همچنين (خاني پور،1370) رودخانه پلرود را از نظر ليمنو لوژيکي مورد بررسي قرار داد.(نوان مقصودي و همکاران ،1382) مطالعاتي تحت عنوان بررسي توان توليد بر اساس تنوع و فراواني کفزيان در رودخانه شمرد سياهکل انجام دادند و 9 راسته از حشرات را در اين رودخانه شناسايي کردند (احمدي و همکاران،1379) زي توده رودخانهاي آغشت و کردان برآورد نمودند. (رحيمي بشر،1380) رودخانه پلرود را از نظر ارزيابي توان توليد طبيعي و بنتوزي مورد مطالعه قرار داد و 4 راسته بنتوز از رده حشرات را در اين رودخانه شناسايي نمود. (ابراهيم نژاد ،1382) تنوع و فرارواني بزرگ بي مهرگان کفزي و شاخصهاي بيولوزيکي رودخانه زايينده رود را بررسي نمود. در بررسي ديگر( ابراهيم نژاد و نيکو ،1383) شناسايي تاکسنوميک و پراکنش بي مهرگان بزرگ رودخانه ماربر در استان اصفهان را انجام دادند. (قانع و همکاران ،1385) رودخانه چافرود در شمال ايران (استان گيلان) را بر اساس ساختار جمعيت بزرگ بي مهرگان آبزي مورد ارزيابي قرار دادند. (گرجي پور و همکاران ،1387) در بررسي ليمنو لوژيکي رودخانه زهره در استانکهگيلويه و بوير احمد 9 راسته از رده حشرات را شناسايي نمودهاند. (ميرزاجاني و همکاران ،1387) ارزيابي کيفي رودخانه هاي منتهي به تالاب انزلي را بر اساس جوامع کفزيان انجام دادند (جرجاني و همکاران ،1387). شاخص زيستي آلودگي و فون کفزيان نهر مادرسو پارک ملي گلستان را مورد ارزيابي قرار دادند.
Arimoro et al, 2007)) رود خانه آسه در دلتاي نيجر را از نظر الگوي جوامع بزرگ بي مهرگان کفزي و تنوع آنها در ارتباط با کيفيت آب مورد مطالعه قرار دادند. (Javanshir et al, 2008) تنوع بي مهرگان کفزي و توليد ثانويه مصب رودخانه تجن را مورد بررسي قرار دادند. (et al, 2009 Leunda) رودخانه Erro در کشور اسپانيا را از نظر تغييرات فصلي بزرگ بي مهرگان کفزي و شاخص هاي زيستي مورد مطالعه قرار دادند.
در ضمن شناخت و مطالعه موجودات در بستر رودخانه وضعيت زيستي منطقه را مشخص ميکند به عنوان مثال بهاره ها در نزديک جويبارهاي سريع و تميز با امواج ملايم يافت ميشوند آنها به تنهايي نشانهاياز اکسيژن خوب و بالاي آب و شاخص زيستي مناسبي براي بستر ميباشند (مقصودي و همکاران ، 1382 ) .
همچنين مطالعه و کسب اطلاعات در رابطه با ميزان فراواني ، بيوماس و توليد ثانويه موجودات کفزي بويژه ماکروبنتوزها در اکوسيستم هاي آبي ميتواند به عنوان شاخصي براي شناخت بيشتر منابع آبي و ارزيابي ظرفيت هاي شيلاتي و در نتيجه تعيين پتانسيل بهره برداري از ذخاير کفزيان مورد استفاده قرار گيرد ( نيکويان ، 1376) .همچنين عواملي مثل مقدار غذا، نوع بستر، شرايط فيزيکي و شيميايي حاکم بر زيستگاه ، مقدار مواد آلي، آلودگي محيط زيست، اندازه ذرات رسوب، ميزان اکسيژن محلول، تغييرات فصول، نوع ماهي و تعداد ماهيان کفزي خوار ميتواند بر فراواني و تنوع اين موجودات کفزي تاثير گذار باشد (نظامي و خارا ، 1383) همچنين اين موجودات کفزي تقريباً در بستر تمامي اکوسيستم هاي آبي پراکنده شدهاند، اما گروهي از آن ها بدلايل مشخص، بسترهاي خاصي را براي ادامه حيات خود انتخاب مي نمايند در اين حالت وضعيت بستر ميتواند نشان دهنده نوع موجودات ساکن در آن باشد. به همين دليل اين گونه ها به نام گونه هاي شاخص (Indicator Species) ناميده مي شوند (ميردار و همکاران ، 1382).
2-2-معرفي استان سمنان
موقعيت جغرافيايي
استان سمنان با مساحتي برابر ?? هزار و ??? کيلومتر مربع، يعني حدود ?/? درصد از وسعت کل کشور را به خود اختصاص داده است که ازاين لحاظ در سطح کشور داراي رتبه ششم است. اين استان از شمال با استان‌هاي خراسان شمالي، گلستان و مازندران، از جنوب با استان‌هاي يزد و اصفهان، از شرق با استان خراسان رضوي و از غرب با استان‌هاي تهران و قم همسايه است. مرکز استان سمنان، شهر سمنان است و از شهرهاي مهم آن مي توان به دامغان، شاهرود و گرمسار اشاره کرد.
شکل 2-1-موقعيت جغرافيايي استان سمنان
استان سمنان در دامنه هاي جنوبي رشته کوه البرز واقع شده که ارتفاع آن از شمال به جنوب کاهش مي يابد و به دشت کوير منتهي مي شود. اين استان به دو بخش کوهستاني و دشت هاي پايکوهي تقسيم مي شود. از ديگر مشخصات جغرافيايي اين منطقه وجود شيب با جهت شمال به جنوب است که علت آن مجاورت با سلسه کوه هاي البرز در شمال و زمين هاي هموار و کوير در جنوب است. با استناد به مطالعه هاي زمين‌شناسي، قديمي‌ترين تشکيلات از سنگ‌هاي ديرين ‌زيستي تا آبرفت‌هاي کوارترنري دراين منطقه وجود دارد. سنگ‌هاي اين دوران بيشتر در شمال سمنان، اطراف شهميرزاد و جنوب ارتفاعات شمال دامغان و شاهرود وجود دارند. به جز “سنگ هاي دوران ديرين زيستي”، سنگ‌هاي از “دوران ميان زيستي” در شمال شهميرزاد، “رسوبات دوران ترشياري” از سمنان تا آهوان و طبقات گچدار در شمال سمنان ديده مي‌شوند. همچنين “سنگ‌هاي دوران کواترنري” از کوه‌هاي شمالي تا دشت کوير مشاهده مي‌شوند.
استان سمنان به علت داشتن شرايط جغرافيايي مختلف، داراي آب و هواي متفاوت در مناطق گوناگون به شرح ذيل است: اقليم نيمه بياباني شديد که قسمت هاي از استان از جمله گرمسار و بنکوه را در برگرفته است. اقليم نيمه بياباني ضعيف که مشتمل بر قسمت هاي از سمنان، شاهرود و دامغان است. اقليم مديترانه اي گرم و خشک که نوار شمالي استان را شامل مي شود. به طور کلي آب و هواي اين استان در نواحي کوهستاني هوا سرد، در دامنه کوه ها هوا معتدل و در کنار کوير هوا گرم است.
2-3-چشمه هاي استان سمنان
در اين استان چشمه هاي فراواني من جمله سه ايستگاه نمونه برداري اين پايان نامه (چشمه قل قل، زرابه، کورچشمه ) مي باشند: چشمه معدني تلخ آب، چشمه معدني شور آب، چشمه معدني نمک دره، چشمه هاي آب مراد، آب قولنج، آب گرم و آب سرد سمنان، چشمه شيخ، چشمه سر شهميرزاد، چشمه روزبه، چشمه هوا خورسو، چشمه جوين، چشمه امام زاده زيد، چشمه امام زاده عبداله، و چشمه انگورستاني،…
استان سمنان داراي منابع غني آب زيرزميني است. عواملي از قبيل گسترش دشت‌هاي آبرفتي، ميزان ريزش باران، کوه‌هاي آهکي و همچنين وجود طبقات نفوذناپذير زيرين، باعث فراواني آب‌هاي زيرزميني منطقه شده است. منابع آب زيرزميني استان بخشي از نيازهاي آشاميدني و کشاورزي منطقه را تامين مي‌کند. علاوه بر اين، در غرب استان مناطق آهکي وجود دارد که چشمه‌هاي دائمي از آن‌ها سرچشمه مي‌گيرند.
سالنامه آماري آب كشور 86
جدول 2-1-تأسيسات و تجهيزات اندازه گيري نزولات جوي استان ها
استانباران سنجيتبخيرسنجيسمنان2421مازندران4631مأخذ: شركت مديريت منابع آب ايران
مرکز استانبارندگي سالا7نهحداکثر بارندگي در روز ميلي متر8متوس9طدماحداکثر مطلقحداقل مطلقمعدل حداقلمعدل حداکثرسمنان1890.719.342.2-6.013.525.2ساري40.632.825.824.823.224.032.8
جدول 2-2-تأسيسات و تجهيزات انداز ه گيري آب هاي زيرزميني استان ها
نام استانتعداد چاه هاي
پيزومترتعداد جاه هاي
مشاهده ايتعداد چاه هاي
انتخابيتعداد چشمه هاي
انتخابيتعداد قنوات
انتخابيسمنان183082452981مازندران993441653734
2-4-معرفي مهمترين راستهها و خانوادههاي ماکروبنتوزهاي موجود در آب هاي شيرين ايران:
2-5-راسته بهاره ها
نام علمي: PLECOPTERA
نام انگليسي:Stone flies
pleco يعني تاخورده و Ptera يعني بال . علت اينکه بال تاخورده گفته مي شود اينست که ناحيه ي مخرجي (anal) بالهاي عقبي در هنگام استراحت بصورت تاخورده مي باشند. اين راسته از حشرات بنام Ston flies مگس هاي سنگي نيز خوانده مي شوند. اغلب حشراتي هستند که اندازه ي بدنشان متوسط تا کوچک بوده و بدن تا حدودي مسطح است ، داراي بدني نرم بوده و رنگ بدنشان خرمايي کم رنگ است . اين حشرات معمولا در اطراف رودخانه ها ويا سواحل صخره اي درياچه ها يافت مي شوند.پلکوپتراها جز حشرات خوب پرواز محسوب نمي شوند و معمولا به ندرت ميتوان آن ها را در مسافات طولاني دور از محلي که آب وجود داشته باشد پيدا کرد. اغلب گونه هاي پلکوپترا داراي چهار بال غشايي مي باشند. بال هاي جلويي طويل و باريک مي باشد.بال هاي عقبي تا حدودي کوتاه تر از بال هاي جلويي بوده و معمولا داراي يک لوب مخرجي رشد يافته مي باشند که در هنگام استراحت شبيه بادبزن دستي دچار تاخوردگي مي شود.تعدادي از گونه هاي پلکوپترا ، بال هايشان يا کوچک شده و يا اصلا فاقد بال هستند. در هنگام استراحت پلکوپتراها بال هايشان را بصورت مسطح درسطح پشتي شکم روي هم قرار مي دهند.انتها در پلکوپتراها ططويل باريک واز تعداد زيادي حلقه ها تشکيل شده است.پنجه ي پا از سه پا تشکيل مي شود.سرسي ها Cerci در پلکوپترا وجود دارند ودر برخي گونه ها بلند ودر برخي کوتاه مي باشد. قطعات دهاني از نوع ساينده است ليکن در برخي از افراد بالغ که تغذيه نمي کنند قطعات دهاني تا حدودي تحليل رفته است.
پلکوپتراها داراي دگرديسي ساده هستند و مراحل پورگي در داخل آب طي مي شود . پوره هاي پلکوپتراها حشراتي هستند که داراي بدني تا حدودي طويل و مسطح بوده و داراي آنتن هاي طويل و Cerci هاي بلند مي باشند. از نظر شکل ظاهري شکل اين پوره ها شباهت زيادي به پوره ي سنجاقک ها دارد ليکن فاقد يک فيلامان دمي مياني مي باشند، به عبارت ديگر پوره هاي پلکوپتراها هميشه داراي دم مي باشند در حاليکه پوره ي سنجاقک ها هميشه داراي سه دم مي باشند. پوره هاي پلکوپتراها داراي دو ناخن در هر پنجه ي پا هستند، در حاليکه پوره هاي سنجاقک ها فقط داراي يک ناخن در هر پنجه ي پاي خويش مي باشند واز لحاظ آبششها نيز از يکديگر متفاوتند، برانشي ها در پوره ي سنجاقک ها بصورت برگه مانند و در دو طرف حلقه هاي شکم قرار دارند
پوره ي پلکوپتراها معمولا در زير سنگ هاي موجود در جريان آب ها و يا سنگ هاي موجود در سواحل درياچه ها يافت مي شوند، و علت اينکه به اين حشرات مگس هاي سنگي گفته مي شود نيز بهمين خاطر است ، در عين حال در هر جايي از جريان آب که مواد غذايي بيشتر باشد نيز پوره ي پلکوپتراها يلفت مي شوند .برخي از گونه هاي پلکوپتراها که تعدادشان بسيار اندک است در آب هاي زير زميني بسر مي برند، و پوره هاي اين قبيل گونه ها در آب چاه و يا ساير منابع آب يافت مي شود . برخي از گونه هاي پلکوپترا در دوره ي پورگي گياهخوارند در حاليکه گونه هاي ديگر آن شکارچي ويا همه چيز خوار Omnivorous مي باشند. تعدادي از گونه هاي پلکوپتراها در طي فصول پاييز و زمستان ، از حالت پورگي خارج شده ، بالغ مي شوند ، تغذيه نموده و جفت گيري مي کنند. پوره هاي اين قبيل گونه ها معمولا گياه خوار هستند و افراد بالغ عمدتا از جلبک هاي سبز-آبي تغذيه نموده و از لحاظ تغذيه اي جزء جانوران روز فعالDiurnal مي باشند. گونه هايي که در طي تابستان بالغ مي شوند از لحاظ عادات تغذيه اي پورگي متفاوتند و برخي از آن ها در حالت بالغ نمي نمايند. در بسياري از گونه هاي پلکوپتراها جنس هاي نرو ماده در اثر سيگنال هاي صوتي به طرف يکديگر جلب مي شوند. نرها با زدن انتهاي شکم به ماده زمينه اي که در آن قرار دارند ، صدايي بوجود مي آورند. افراد ماده نيز در جواب کمي بعد از شنيدن صداي نرها به نوبه ي خودشان با ايجاد ضربانات مشابهي جواب مي دهند.
رده بندي پلکوپتراها Classification of plecoptera :
در آمريکاي شمالي حشرات متعلق به راسته ي پلکوپترا بر مبناي ساختمان لب پايين به دو دسته خانواده تقسيم مي شوند.
حشره شناسان مختلف تعداد متفاوتي از خانواده ها را در راسته ي پلکوپترا تشخيص داده اند. در اين رده بندي بر طبق طبقه بندي که Stark و همکاران در سال 1986 ميلادي انجام داده اند ، مي باشد. آنان نه خانواده از پلکوپتراها را در آمريکائي تشخيص داده اند.
رده بندي استارک در سطور زير آورده شده است:
دسته ي Euholognata(Filipalpia , Holognata) Group
خانواده ي تنيو پتريجيده Taeniopterygidae
يا مگس هاي سنگي زمستاني Winter stoneflies
خانواده ي Nemouridae
يا مگسهاي سنگي بهاري Spring stoneflies
خانواده ي Leuctridae
يا مگس هاي سنگي با بال هاي روي هم پيچيده Rolled winged stoneflies
خانواده ي Capniidae
يا مگس هاي سنگي کوچک زمستاني Small winter stoneflies
Systellognatha
خانواده ي Pteronarcydae
يا مگس هاي سنگي عظيم الجثه Giant stoneflies
خانواده ي Pteroperlidae
يا مگس هاي سنگي شبيه سوسري ها Roach like stoneflies
خانواده ي Perlidae
يا مگس هاي سنگي معمولي
Common stoneflies

خانواده Perlodidae
خانواده Chloroperlidae
يا مگس هاي سنگي سبزGreen stoneflies
صفات عمده اي که براي تشخيص خانواده هاي پلکوپتراها از يکديگر مورد استفاده قرار مي گيرد عبارتند از :
رگبال بندي بال ها ، صفات مربوط به پنجه پا و نيز بقاياي برانشي ها که بروي قسمت پشتي قفسه سينه باقي مانده اند.در نمونه هاي پلکوپترا که سوزن زده مي شوند و خشک شده نگه داري مي شوند، به علت اينکه باقي مانده ي اثر برانشي ها بروي قسمت پشتي قفسه ي سينه چروکيده شده است قابل ديدن و تشخيص نمي باشد. مشخصات مربوط به بقاياي برانشي موجود بر قسمت پشتي قفسه ي سينه در نمونه هايي که در الکل نگهداري مي شوند به مراتب نسبت به نمونه هايي که بصورت خشک شده نگهداري مي شوند آسانتر قابل تشخيص است.
جمع آوري و نگهداري نمونه هاي پلکوپتراها :
در طي روزهاي پاييز و گرم زمستان و نيز در بهار افراد بالغ گونه هاي زمستاني پلکوپتراها را مي توان در حال استراحت بر روي پل هاي رودخانه ، روي نرده هاي جلوي خانه ها و ساير اشيا نزديک جريان هاي آب که پوره ها در آن بسر مي برند پيدا نمود.بسياري از گونه هاي پلکوپتراها را مي توان با تور حشره گيري براي علف هايي که در طول ساحل رودخانه مي رويند بدست آورد. پل ها در تمام طول سال محل استراحت مناسب براي بسياري از گونه هاي پلکوپتراها محسوب مي شوند.بسياري از گونه هاي تابستاني پلکوپتراها جذب نور مي شوند.پوره هاي پلکوپتراها را مي توان در جريان هاي آب ، معمولا در زير سنگ ها و يا در گل و لاي بستر رودخانه ها پيدا نمود. پوره ها و افراد بالغ پلکوپتراها را مي بايست در الکل نگهداري کرد.افراد بالغ پلکوپتراها در صورت خشک شده و سوزن زده شده نگهداري شوند، چروکيده شده و برخي از اندام هاي بدنشان ژنيتاليا و يا بقاياي آبشش شان قابل تشخيص نخواهد بود.
صفات عمده اي که براي تشخيص خانواده هاي پلکوپتراها از يکديگر مورد استفاده قرار مي گيرد عبارتند از:
رگبال بندي بالها ، صفات مربوط به پنجه ي پا و نيز بقاياي برانشي ها که بروي قسمت پشتي قفسه ي سينه باقي مانده اند. در نمونه هاي پلکوپترا که سوزن زده مي شوند و خشک شده نگه داري مي شوند ، به علت اينکه باقي مانده اثر برانشي ها به روي قسمت پشتي قفسه ي سينه چروکيده شده است قابل ديدن و تشخيص نمي باشد. اثر باقي مانده از برانشي ها بروي قفسه ي سينه در پلکوپتراهاي بالغ در شکل ( – ) نشان داده شده است . مشخصات مربوط به بقاياي برانشي موجود بر قسمت پشتي قفسه ي سينه در نمونه هايي که در الکل نگهداري مي شوند به مراتب نسبت به نمونه هايي که بصورت خشک شده نگهداري مي شوند آسان تر قابل تشخيص است.
2-6-راستهيکروزهها:
نام علمي : EPHEMEROPTERA
نام انگليسي : May flies
يک روزه ها حشراتي با اندازه ي کوچک تا متوسط ، داراي بدني طويل و نرم مي باشند . اغلب افراد بالغ در نزديکي جريان هاي آب ديده مي شوند.در افراد بالغ بال جلويي بزرگ ، مثلثي شکل و داراي رگبال هاي متعدد است. بال هاي عقبي کوچک و گرد مي باشند(به ندرت ممکن است که فاقد بال هاي عقبي باشند). در هنگام استراحت بال ها عمود بر بدن، قرار مي گيرند.انتهاي شکم داراي دو يا سه دم مو مانند است. آنتن ها کوتاه و بريسل مانند مي باشند و نا مشخص هستند. پنجه ي پا از سه تا پنج حلقه تشکيل شده است . قطعات دهاني کوچک مانده است . داراي دگرديسي ساده هستند.
راسته هاي مشابه يک روزه ها عبارتند از:
1- طياره مانند ها (Odonata ) :
در اين حشرات بال عقبي داراي عرضي معادل بال جلويي و يا بيشتر از آن است. ضمايم دمي معمولا کوتاه هستند. بدن طياره مانندها محکم تر است.
2- بال غشاييان (Hymenoptera) : در اين مورد فقط برخي از زنبورهاي ايکنمون شبيه يک روزه ها هستند که فرقشان اين است که بال غشاييان بدن سخت تر دارند ، آنتن ها بلند ، بال ها داراي تعداد رگ بال هاي بسيار کم هستند . پنجه ي پا پنج بندي است.
3- راسته ( Plecoptera ) : در اين حشرات بال عقبي داراي يک لوب انال (لوب مخرجي ) است. بال ها در موقع استراحت بصورت افقي نگهداشته مي شوند. آنتن ها بلند ومشخص مي باشند.
مراحل نا بالغ يکروزه ها
در دو طرف شکم در لاروهاي يک روزه ها برانشي ها بصورت برگه مانند در دو طرف شکم قرار دارند، ودر انتهاي شکم داراي سه دم مو مانند هستند. لارو يک روزه ها در داخل آبگيرها و جريان هاي آب ديده مي شوند. مواد غذايي مورد استفاده اين حشرات عبارتند از ارگانيسم هاي آبزي و مواد آلي ريز موجود در آب.
محل زندگي لاروها
پوست اندازي آخرين مرحله لاروي ، و تيديل شدن آن به يک حشره ي نيمه کامل بال دار ، بر سطح گياهان و يا ساير اشيا موجود در آب صورت مي گيرد. اين حشره Subimago ناميده مي شود، که معمولا به رنگ تيره است که بعد از يک بار پوست اندازي ديگر تبديل به حشره بالغ Adult مي شود ( يک روزه ها از لحاظ اينکه بعد از اينکه داراي بال شدند يک بار ديگر پوست اندازي مي کنند در مابين حشرات منحصر به فرد مي باشند).
يک روزه هاي بالغ معمولا يک تا دو روز بيشتر عمر نمي کنند و در طي دوره ي عمر خود تغذيه نمي نمايند.
حشرات نر بسياري از گونه هاي يک روزه ها در پرواز ازدحامي Swarming flight شرکت مي کنند، که معمولا افراد شرکت کننده در اين پروازها به طرف بالا و پايين هوا پرواز مي کنند. افراد ماده تخم هايشان را به سنگ ها و يا ساير اشيا موجود در آب ميچسبانند ، ويا اين که اين تخم ها در اثر تماس دادن محل ژنيتاليا ماده با آب توسط آب شسته مي شود. معمولا افراد بالغ يک روزه ها ، به تعداد بسيار زياد از سطح درياچه ها و آبگيرها به تعداد زياد پرواز کرده و خارج مي شوند و برخي مواقع به صورت توده ي انبوهي در ساحل رودخانه يا آبگير جمع مي شوتد.
اهمييت يک روزه ها :
از لحاظ اين است که لاروها و افراد بالغ يک روزه ها غذاي بسياري از ماهي هاي آب شيرين را تشکيل مي دهند. اغلب طعمه هايي که بشکل بدن حشرات بصورت مصنوعي ساخته مي شود و توسط ماهي گيران مورد استفاده قرار ميگيرد با استفاده از شکل بدن يک روزه ها ساخته شده اند .
خانواده Oligoneuriidae
خانواده Behningiidae
خانواده Neoephemeridae
خانواده Polymitarcyidae
خانواده Potamanthidae
خانواده Palingeniidae
خانواده Ephemeridae
خانواده Oligoneuridae
خانواده Siphlonuridae
خانواده Ametropodidae
خانواده Ephemerellidae
خانواده Baetiscidae
خانواده Baetidae
خانواده Heptageniidae
خانواده Metretopodidae
خانواده Heptageniidae
خانواده Baetidae
خانواده Tricorythidae
خانواده Caenidae
با 3 خانواده از مهمترين راسته Ephemeroptera به نام هاي Caneaidae , Bateidae ,Ecdyonuridae و چند روش كليد شناسايي و ويژگيهاي اين سه خانواده بيشتر آشنا ميشويم.
Bateidae:
آبششها صفحه مانند و قلبي شكل هستند و به شكل يك برگ راش و يا صفحه يك راكت تنيس ديده ميشوند. دنبالچه هاي وسطي از دو دنبالچه كناري كوتاهتر است، حلقه هاي تيره و روشن روي دنبالچهها ديده نميشود، آبشش هاي منفرد و لبه آنها گرد است. اين خانواده كه جنس Baetis در نمونه هاي ما موجود بود در آبهاي ايران پراكندگي بسياري دارد و در مناطق چشمه اي و نهرها و رودخانه ها حضور دارند.
شكل 2-2- تصوير شماتيك خانواده Bateidae
واژه اين راسته از دو کلمه Ephemera به معني يک روز يا عمر کوتاه و Ptera به مفهوم بال ها تشکيل شده است و به انگليسي Mayflies خوانده مي شود.
اين حشرات حدود 90 درصد زندگي خود را در مرحله پورگي در آب سپري مي کنند و تنها چند ساعت و حداکثر نيز يک روز (به ندرت 2 تا 15 روز) در مرحله حشره کامل مي گذرانند و به اين ترتيب نام Ephemeroptera با توجه به عمر کوتاه حشره کامل به آن ها داده شده است .
حشراتي اغلب با جثه کوچک تا متوسط ، با بدني کشيده و بسيار نرم ، به رنگ هاي مايل به زرد ، مايل به خاکستري و گاه مايل به سياه و به طول 3 ميلي متر (مانند جنس نر خانواده Caenidae ) تا 4 سانتي متر [نظير گونه (Polymitarcidae) Polymitarcis virgo Ol. ] هستند و ماده ها اندکي طويل تر مي باشند . و ماده ها اندکي طويل تر مي باشند. در اين حشرات سر کوچک و شاخک ها کوتاه و شبيه به موي سر مي باشند.
چشم هاي مرکب در نرها بزرگ و برجسته است و اغلب توسط حفره اي به دو بخش به رنگ هاي متفاوت تقسيم مي شند . بخش فوقاني چشم مرکب در خانواده هاي Leptophlebiidae و Baetidae کم وبيش ساقه دار و به نام چشم سرپوش دار (Turbinate eye ) خوانده مي شود. چشم هاي مرکب اغلب در نرها بزرگ تر و با يکديگر تماس دارند، ولي در ماده ها دور از هم مي باشند. در خانواده Caenidae، چشم هاي مرکب کوچک و در هر دو جنس اين گونه ها از هم فاصله دارند. در ماده ها ، رنگ و اندازه چشم هاي مرکب معمولا يکنواخت مي باشد . در اين حشرات سه عدد چشم ساده به خوبي رشد يافته موجود است . قطعات دهان و دستگاه گوارش در حشره کامل نسبتا يا کاملا تحليل رفته است ، لذا قادر به تغذيه نمي باشند.
اين گونه ها



قیمت: تومان


پاسخ دهید