«ИНСТРУКЦИИ И МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО СБОРУ И ОБРАБОТКЕ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ В РАЙОНАХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПИНРО Мурманск Издательство ПИНРО 2001 1 УДК 639.2(47) И 72 Инструкции и методические рекомендации по сбору и ...»

Отмечается наличие видов-индикаторов разных водных масс: холодноводные – Limacina helicina, Calanus hyperboreus, Parathemisto libellula, Clione limacina; тепловодные – Limacina retroversa, Meganyctiphanes norvegica, Tomopteris; неритические – копеподы – Temora longicornis, Acartia longiremis, Ac.clausi и личинки донных животных – Cladocera, Cirripedia, Polychaeta, Echinodermata, Hydrozoea и др.

Видовой, возрастной и количественный состав планктона записывают на бланках обработки планктона (Приложение IV, ф.17, 18). Данные по биомассе сестона объединяют в таблицы и рассчитывают средние значения по водным массам, разрезу, району исследования в целом. По материалам обработки планктона и результатам определения биомассы сестона строят планшеты распределения биомассы планктона в слое 0-50 м, калянуса разных возрастных групп, массовых групп зоопланктона, холодноводных, тепловодных и неритических зоопланктеров.

3.3.3. Оценка и предварительная обработка проб Этапы обработки макрозоопланктона следующие:

1. Разборка организмов по основным группам (кишечнополостные, полихеты, головоногие моллюски, киленогие моллюски, хетогнаты, копеподы, амфиподы, эвфаузииды, декаподы, остракоды, столматоподы, пирозомы, медузы, гребневики, сальпы и другие (см.определители));

2. Взвешивание групп планктона на технических весах после предварительной подсушки животных на фильтровальной бумаге;

3. Расчет биомассы животных каждой группы, для чего масса группы животных делится на объем процеженной воды;

4. Расчет биомассы макрозоопланктона путем суммирования биомассы отдельных групп животных.

Самая трудоемкая и ответственная часть обработки – разборка. Каждая группа организмов снабжается этикеткой (см.Приложение I, ф.1) и фиксируется 40 %-ным формалином (см.Приложение I, табл.2). Данные лова заносятся в специальный журнал (Приложение IV, ф.19). Группы животных, присутствующие в пробе, отмечаются крестом в соответствующей графе. Результаты измерений биомассы в г/1000 м3 оформляются в виде таблиц и планшетов горизонтального или вертикального распределения макрозоопланктона.

3.3.4. Подготовка собранного материала к сдаче По окончании гидробиологических работ весь собранный материал проверяется на правильность оформления этикеток, фиксации и сверяется с записями в палубных журналах. При упаковке материала между банками кладутся прокладки для их сохранности при транспортировке.

На все собранные пробы составляются описи материалов – отдельно на каждые сборы: фито-, мезо-, макропланктона и бентоса, в которых заполняются следующие графы: № станции, № разреза, дата, судно, рейс, списочный № проб по порядку, № проб, горизонт лова, время сбора. В конце описи разборчиво ставится подпись сборщика (Приложение IV, ф.20).

4. Сбор и первичная обработка биологической 4.1. Методы сбора бентоса и его организация Бентос – совокупность организмов, обитающих на грунте и в грунте морских и континентальных водоемов. В морях бентос представлен главным образом фораминиферами, губками, мшанками, моллюсками, ракообразными и рыбами.

Орудия лова. Для количественной оценки бентосных организмов используются дночерпатели Петерсена (на 0,1 м2) и «Океан» (на 0,25 м2), для качественной – трал Сигсби малой, средней и большой моделей и различные драги прямоугольной, треугольной, овальной формы.

Методика сбора. Для сбора бентоса судно должно быть оснащено вьюшкой со стальным тросом диаметром 6-8 мм, на борту должны иметься трал Сигсби (средняя модель), драга прямоугольная (55х25 см), дночерпатель «Океан» и станок с набором сит для промывки материала. Обычно на каждой станции берут две пробы дночерпателя. Промывка каждой пробы ведется отдельно.

Дночерпатель опускают за борт в раскрытом виде. Если трос дает слабину, значит, прибор достиг дна. Глубину определяют по данным счетчика и эхолота. Поднятый на борт судна дночерпатель ставят на раму, положенную на промывочный стол, раскрывают над отверстием стола и вываливают грунт на сито. Затем деревянной лопаткой тщательно выскребают весь оставшийся в дночерпателе грунт, остатки тщательно смывают изнутри водой из шланга и только тогда дночерпатель снимают со стола. При необходимости снимают также раму и начинают промывку улова от илистых и песчаных частиц грунта.

Промывать дночерпатель следует морской водой.

Организмы выбираются из сит пинцетом по мере промывки сит. Необходимо следить за тем, чтобы все они были выбраны, для чего сита внимательно осматриваются и с нижней стороны. При очень большой пробе и вязком, плохо промывающемся грунте пробу выкладывают на доску промывочного стола и промывают по частям.

Материал с двух верхних сит в дневное время и при хорошей погоде можно разбирать на палубе, третье сито рекомендуется разбирать только в лаборатории: в кюветах и при хорошем освещении небольшими порциями.

Пробу на кювету выкладывают ложкой. При разборке рекомендуется пользоваться ручной лупой большого диаметра. Если остаток очень велик, то можно ограничиться его определенной частью (1/2, 1/4). При этом материал из остатка следует непременно класть в отдельную банку, а на этикетке и в журнале обязательно отмечать, какая часть остатка взята с третьего сита.

На этикетках и в палубном журнале всегда следует указывать размер дночерпателя, количество проб и банок, в которых зафиксирован материал с каждой станции (см.Приложение IV, ф.1).

После промывки животных, оставшихся на первом сите, фиксируют спиртово-глицериновой смесью или 75-градусным спиртом (см.Приложение I, табл.2). Затем промывают остаток последующих сит и полностью фиксируют его 75-градусным спиртом. Крупные организмы (рыбы, актинии, ракообразные) складывают отдельно в полотняные мешочки или марлю и фиксируют 10 %-ным раствором нейтрализованного формалина. Спиртовая фиксация применяется для большинства бентосных организмов (простейшие, губки, черви, моллюски и иглокожие), имеющих известковые части скелетов.

При фиксации материала в металлической посуде (оцинкованные ящики) желательно использовать смесь формалина со спиртом.

Драги и тралы Сигсби тянут по дну в течение 10 мин на малом ходу (не более 3 уз), а в районах, бедных бентосом, траление продолжается 20 мин. При лове судно производит циркуляцию так, чтобы не намотать трос на винт корабля. При лове на больших глубинах (более 500 м) трос можно закрепить на корме и идти прямым курсом. Улов промывают аналогично пробам дночерпателя – на станке, но чаще всего частями из-за большого объема.

В бентосном (палубном) журнале отмечают номер станции, дату и время отбора пробы бентоса, глубину, координаты места лова и тип грунта, а при драгированиях – скорость хода, длительность лова, координаты взятия со стопора. Регулярно записывают прилов трала. Отмечают преобладающие формы, примерное соотношение организмов и их общее количество (Приложение IV, ф.21).

4.2. Предварительная обработка проб бентоса Обработка бентоса в судовых условиях начинается с определения его видового состава. Выявляются преобладающие формы, отмечаются виды, связанные с материковым стоком или, наоборот, с океаническими течениями и т.д. Такое определение может помочь в оценке общего океанографического режима обследованного района или в поисках рыбы. Количественные оценки в полевых условиях даются визуально по количеству экземпляров того или иного вида и их массе.

Для определения биомассы бентоса используется преимущественно материал, собранный дночерпателем. Материал разбирается по видам, для чего необходимо иметь несколько тарелок и кристаллизаторов. Все организмы, относящиеся к определенному виду или группе, взвешиваются вместе.

Животных, живущих в трубках неорганического происхождения, вынимают из них. Взвешивание крупных организмов ведется на техно-химических или пружинных весах, мелких – на весах Роберваля или аптекарских. Все взвешенные организмы кладут обратно в банки и сохраняют для окончательной обработки.

По результатам взвешивания, пересчитанным на 1 м2 площади дна, строят планшеты распределения биомассы бентоса в обследованном районе, используя следующие градации: 1, 10, 15, 50, 100, 250, 500, 1000 г/м2. Окончательная обработка бентоса и планктона проводится в камеральных условиях на берегу.

5. Сбор и первичная обработка биологической информации по промысловым беспозвоночным 5.1. Методические рекомендации по исследованию 5.1.1. Предварительная оценка уловов и их обработка Орудия лова. Гребешка (Приложение I, рис.13) добывают промысловыми гребешковыми драгами различных модификаций с шириной захвата от 1 до 5 м. В исследовательских целях применяют также тралы Сигсби и исследовательские драги различных модификаций, используемые обычно в бентосных съемках.

Промысловые драги оборудованы мешком, состоящим из металлических колец диаметром 60-80 мм. На специализированных гребешколовных судах используют большие промысловые драги с шириной захвата 2,5-5,0 м.

Продолжительность лова в зависимости от плотности скоплений составляет от 3 до 20 мин, в исследовательских целях – обычно 3-5 мин.

Тралы Сигсби различных моделей имеют ширину захвата от 0,7 до 2,0 м и оборудованы сетным мешком из дели с ячеей 0,5-1,2 см. Продолжительность тралений обычно составляет 10 мин. Лов производят на самом малом ходу судна.

Определение общей массы улова промысловых драг. При наличии на борту специальных технических средств определение общей массы улова может быть выполнено путем взвешивания драги с уловом и без улова. Если такие средства отсутствуют, в начале работ определяют общую массу улова при полностью заполненном мешке, а затем условно принимают ее за константу (W). Практически взвешивание улова можно осуществить, пересыпая его в одну или несколько одинаковых мерных емкостей (например, стампы).

Общая масса улова при полностью заполненном мешке драги (W) определяется с учетом средней массы содержимого улова в емкости (w) и количества заполненных емкостей (n) по формуле Для определения численности, размерного состава и массы животных любого вида необходимо выбрать их из улова (или из его известной части), просчитать, измерить и взвесить. Это сравнительно легко выполнить при анализе уловов трала Сигсби и драг малых моделей. Величина компонентов улова промысловой драги, достигающего нескольких тонн, определяется расчетным путем. Для выполнения расчета необходимо оценить общую массу улова и определить соотношение его различных компонентов (по массе).

Подготовка к разбору улова и оценка его величины. На каждый анализируемый лов заполняется бланк «Карточка лова исландского гребешка»

(Приложение IV, ф.22), в который заносят следующие сведения: название и номер судна, номер рейса, дата, номер лова, вид орудия лова и ширина его захвата, район лова и номер промыслового квадрата, координаты места в начале и конце лова (в момент взятия ваера на стопор и его снятия со стопора), время и глубина места в начале и конце лова, продолжительность лова, курс хода с орудием лова, скорость судна, длина ваера, степень наполнения мешка трала или драги, а также данные измерений и взвешивания.

При работе тралом Сигсби или малой драгой улов в зависимости от его величины разбирают полностью или делят на равные части таким образом, чтобы одна часть содержала не менее 150-200 экз. гребешка, необходимых для массового промера. В карточке лова исландского гребешка обязательно отмечают, какая часть улова разобрана (например, весь улов, 3/4 части улова, 1/2 часть улова, 1/3 часть улова и т.п.).

При работе с промысловыми драгами необходимо сразу после подъема драги (перед высыпанием улова в бункер) визуально оценить степень наполнения мешка и отметить это в Карточке лова (например, полный мешок, 3/4, 1/2, 1/3 мешка и т.п.). Масса улова оценивается визуально, исходя из степени заполнения мешка и массы улова полной драги.

Состав улова определяют методом случайного отбора навески, содержащей не менее 150-200 экз. гребешка. Навеску отбирают из бункеранакопителя мерными емкостями (стампы или пластиковые ящики) сразу после высыпания улова.

Анализ состава улова. Весь улов (или его часть, навеску) разделяют на следующие фракции: 1 – живой гребешок, 2 – ракуша гребешка, 3 – пустые спаренные створки, соединенные еще не разрушившимся лигаментом, 4 – донные беспозвоночные, 5 – ракуша прочих моллюсков и другие компоненты грунта.

Фракция 1 (живой гребешок). С помощью ножа приоткрывают створки раковин. Это позволяет отсортировывать пустые спаренные створки от живых моллюсков, а также разделять последних по полу, если это необходимо.

Исландский гребешок – раздельнополое животное, гермафродитные особи встречаются очень редко. В большинстве случаев самцов и самок можно различить по цвету гонад (см.Приложение I, рис.13): у самцов они белые или светло-кремовые, у самок – различных оттенков оранжевого цвета. В сомнительных случаях необходимо использовать бинокуляр, с помощью которого можно сравнительно легко определить самок по ооцитам, лежащим в ацинусах и достаточно хорошо различимым через полупрозрачную оболочку гонады. Живого гребешка измеряют и взвешивают (см.подраздел 5.1.2).

Фракция 2 (ракуша гребешка). Из этой фракции также отбирают пустые створки гребешка. Определяют массу ракуши.

Фракция 3 (пустые спаренные створки гребешка). Измеряют высоту раковины пустых спаренных створок, отсортированных от фракций 1 и 2, определяют их общую массу.

Фракция 4 (донные беспозвоночные). Прилов беспозвоночных, отсортированный от остальных компонентов улова, взвешивают, проводят видовую идентификацию, подсчитывают количество экземпляров каждого вида.

При необходимости некоторые виды измеряют и взвешивают отдельно. Если разбирают часть улова, то необходимо просматривать остальные его части и отмечать в карточке лова виды животных, встречающихся в улове единично.

Фракция 5 (ракуша прочих моллюсков и другие компоненты грунта).

Определяют массу этой фракции.

Все результаты измерений и взвешиваний записывают в карточку лова исландского гребешка.

Расчет вылова гребешка промысловой драгой. Для расчета необходимо знание массы всего улова (W) при полностью заполненном мешке драги, а также данные о соотношениях различных фракций улова по массе в случайно выбранной навеске (см. ниже).

Долю живого гребешка в улове (отдельно промысловых и непромысловых размеров), прилова беспозвоночных, ракуши и других компонентов грунта рассчитывают в процентах по результатам разбора и массового анализа навески. Полученные значения заносят в таблицу «Состав улова» Карточки лова.

Рассчитав общую массу улова (P) по степени наполнения (a) мешка драги ( P = W a ) и используя данные об общей массе взятой из улова навески (p) и массе живого гребешка в навеске (p 1 ), определяют общую массу улова гребешка ( P1 ) по формуле Путь, пройденный драгой (S, кабельтовы), определяют методом измерения на карте расстояния между точками касания драгой дна в конце спуска и в начале подъема драги или по формуле где – скорость хода с драгой, уз;

– продолжительность хода с драгой, мин.

Средний вылов гребешка (в тоннах на 1 кабельтов пути, пройденного драгой) рассчитывают по формуле 5.1.2. Массовые измерения и взвешивание исландского гребешка У двустворчатых моллюсков измеряют длину раковины (L) (наибольшее расстояние между передним и задним краями раковины), высоту раковины (H) (наибольшее расстояние от макушки до брюшного края раковины) и толщину раковины (C) (наибольшее расстояние между правой и левой створками). Обычно измеряют длину или высоту раковины (наибольший из параметров). Измерения производятся штангенциркулем с точностью до 1 мм.

У исландского гребешка измеряют высоту раковины (H) (см. Приложение I, рис.14). В ходе измерений гребешок разделяют на особей промысловых и непромысловых размеров, складывают их в разные емкости и раздельно взвешивают.

У брюхоногих моллюсков также измеряют высоту раковины (H). Если у раковины имеется сифональный вырост, измеряют расстояние между макушкой и концом сифонального выроста.

У морских ежей измеряют диаметр панциря (D).

При измерении морских звезд пользуются двумя величинами: длиной луча (R) (расстояние от центра тела до конца луча) и радиусом диска (r) (расстояние от центра тела до края диска между лучами). Отношение этих двух величин (R:r) может иметь важное систематическое значение. При выполнении массового промера рекомендуется измерять длину самого длинного луча (R), в том числе у морских звезд, часть лучей которых регенерирует.

У офиур измеряют обычно диаметр диска (D).

Взвешивание компонентов улова выполняется на электронных весах морского исполнения или безмене (10-20 кг) с точностью до 0,1 кг.

Разделка и взвешивание гребешка и заполнение бланка «Биологический анализ исландского гребешка» (Приложение IV, ф.23) производятся следующим образом:

– измеряют высоту раковины (H, мм) и в порядке очередности записывают в бланк с указанием пола;

– сбивают обрастания с раковин моллюска, определяют его массу, данные заносят в бланк (Робр.);

– взвешивают моллюсков с раковинами в порядке очередности и записывают общую массу каждого гребешка (Робщ.) в бланк;

– с помощью ножа (желательно, чтобы его плоскость была слегка изогнутой на конце) отделяют мягкое тело моллюсков от раковины. Пустые раковины выкладывают в порядке очередности в той же кювете, мягкое тело (также в порядке очередности) помещают на двойной слой фильтровальной бумаги во вторую кювету, дают ему обсохнуть в течение 5-10 мин;

– в кювету, покрытую двойным слоем фильтровальной бумаги, снова перекладывают мягкое тело гребешка в порядке очередности, взвешивают его и записывают данные в бланк (Pм.т.);

– если это оговорено в рейсовом задании, то в порядке очередности взвешивают освобожденные от мягкого тела раковины моллюсков, массу раковин (Ррак.) заносят в бланк;

– с помощью ножниц или скальпеля (лучше использовать ножницы с изогнутыми концами) отделяют гонаду, подрезая ее в местах прикрепления к мускулу и рудиментарной ноге, выкладывают на слой фильтровальной бумаги в малую кювету в порядке очередности, взвешивают и заносят массу каждой гонады (Ргон.) в бланк;

– с помощью ножниц, скальпеля или без инструментов отделяют мускул от мантии, жабр, «печени» и прочих органов, выкладывают на фильтровальную бумагу в малую кювету в порядке очередности, взвешивают и заносят массу каждого мускула (Рмуск.) в бланк;

– другие органы гребешка взвешивают в том случае, когда это оговорено в рейсовом задании.

По окончании биологического анализа при необходимости гонады гребешка фиксируют в 4 %-ном растворе формалина и снабжают этикеткой.

Взвешивание производят на электронных весах морского исполнения или аптекарских весах с точностью до 0,1 г.

5.1.4. Сбор проб половых продуктов на гистологический анализ Место и периодичность сбора, количество экземпляров гребешка каждого пола в одной гистологической пробе определяются рейсовым заданием.

Обычно одна проба состоит из 25-30 экз.

При подготовке к сбору гистологической пробы нарезают квадратные кусочки марли со стороной 6-7 см и пергаментные этикетки, а также заготавливают бланк анализ исландского гребешка»

(см.Приложение IV, ф.23). На этикетках указывают через тире номера пробы и экземпляра. При этом желательно соблюдать сквозную нумерацию зафиксированных в течение рейса экземпляров: например, № 3-80 означает пробу № 3, экземпляр № 80.

Сбор половых продуктов на гистологический анализ может быть выполнен одновременно со сбором биологической пробы или специально.

В первом случае после отбора и взвешивания гонад (см. подраздел 5.1.3) из средней части гонады с помощью бритвы или скальпеля вырезают фрагмент шириной 0,5-0,7 см. Вырезанный фрагмент яичника или семенника выкладывают на этикетку, помещенную на квадратный кусочек марли номером вниз (к марле) и завязывают двойными узлами концы, расположенные по диагонали друг к другу. Это облегчает последующую камеральную обработку материала, так как в таком положении номер просвечивает через марлю.

Пробу гонады помещают в банку с жидкостью Буэна (см. Приложение I, табл.2), также туда вкладывают общую этикетку (см. Приложение IV, ф.1).

Два кусочка, оставшиеся после вырезания центрального фрагмента гонады, фиксируют в 4 %-ном растворе формалина.

В бланк «Биологический анализ исландского гребешка» заносят порядковые номера пробы и экземпляра, как было указано ранее, а также высоту раковины, массу мягкого тела и гонады. Другие показатели массы определяют в том случае, когда это предусмотрено рейсовым заданием.

Возраст гребешка обычно определяют по скульптурным образованиям на поверхности раковины или на обызвествленном основании лигамента.

При сборе возрастной пробы из улова отбирают живых моллюсков в количестве, указанном в рейсовом задании. Обязательно заполняют бланк «Карточка лова исландского гребешка» с указанием координат места и даты лова, в примечании сообщают о сборе возрастной пробы.

Живых моллюсков раскладывают в кювете, измеряют высоту раковины, определяют общую массу и пол моллюсков, записывая полученные данные в бланк и присваивая каждому моллюску порядковый номер. Затем отделяют мягкое тело от раковины ножом или скальпелем. Раковины выкладывают в кювете в том же порядке, мягкое тело выбрасывают.

Внутреннюю и внешнюю поверхность раковины тщательно промывают щеточкой и водой, стараясь не разрушить лигамент, соединяющий верхнюю и нижнюю створки раковины. Вымытые створки в порядке очередности ставят в кювету на передний край раковины для стекания влаги (схематичный