שימוש בChironomidae (כפולי כנף) גלמי Exuviae כמהיר Bioassessment פרוטוקול לגופי מים צפים-שטח

תוכניות ניטור ביולוגיות, המשתמשות באורגניזמים חיים כדי להעריך את בריאות סביבתית, משמשות לעתים קרובות כדי להעריך את איכות מים או לפקח הצלחה של תוכניות שיקום מערכת אקולוגית. פרוטוקולי bioassessment מהירים (RBP) באמצעות מכלולי macroinvertebrate benthic היו פופולריים בקרב סוכנויות משאבי מים של מדינה מאז 1989 ^1. שיטות מסורתיות של דגימת macroinvertebrates benthic לRBPs, כגון טבילה-נטו, סמפלר Surber, והס סמפלר ^2, יכול להיות גוזלים זמן רב, יקר, ואולי רק למדוד מכלולים מmicrohabitat בפרט ^3. RBP יעילה, חלופית להפקת מידע ביולוגי על גוף מים מיוחד כרוכה אוסף של exuviae Chironomidae צפה משטח גלמים (SFPE) ^3.

Chironomidae (Insecta: כפולי הכנף), הידוע בכינוי ברחשים שאינם נושכים, זבובים holometabolous שמתרחשים בדרך כלל בסביבות מימיות לפני מתעורר כמו מבוגרים 60; על פני המים. משפחת chironomid היא מינים-עשירים, עם כ -5,000 מינים המתוארים ברחבי העולם; עם זאת, כ -20,000 מינים מוערכים להתקיים ^4. Chironomids שימושי בתיעוד מים ואיכות סביבה במערכות אקולוגיות ימיות רבות בגלל הגיוון שלהם הגבוה ורמות סובלנות הזיהום משתנים ^5. יתר על כן, הם לעתים קרובות macroinvertebrates benthic השפע והנפוץ ביותר במערכות מים, בדרך כלל היוו 50% או יותר מהמינים בקהילה ^5,6. בעקבות הופעתה של המבוגרים היבשתיים, exuviae גלמים (יצוק עור גלמים) נשאר צף על פני המים (איור 1). exuviae גלמים לצבור לאורך גדות או מאחורי חסימות דרך הפעולה של זרם רוח או מים ויכול להיות שנאסף בקלות ובמהירות לתת מדגם מקיף של מיני chironomid שהתפתחו במהלך 24-48 שעות הקודמות ^7.

ntent "> השפע היחסי וההרכב הטקסונומי של SFPE נאסף משקף איכות מים, בהתחשב בכך שכמה מינים מאוד זיהום סובלני, ואילו אחרים הם די רגישים ⁵ יש שיטת SFPE יתרונות רבים על פני שיטות דגימת chironomid זחל מסורתיות כוללים:. (1) מינימאלי , אם בכלל, הפרעת בית גידול מתרחשת באזור דגימה; (2) דגימות אינן מתמקדות באיסוף יצורים חיים, אלא העור שאינם מהחיים, כל כך את המסלול של דינמיקת קהילה אינו מושפעת; (3) זיהוי לסוג, ו לעתים קרובות מינים, הוא יחסית קלים ניתנו מפתחות ותיאורים ³ מתאימים; (4) איסוף, עיבוד, וזיהוי דגימות הוא יעיל וחסכוני בהשוואה לשיטות דגימה מסורתית ^3,8,9; (5) exuviae נצבר מייצג מינים שמקורם מגוון רחב של מייקרו בתי גידול ^10; (6) השיטה היא ישימה כמעט בכל סביבות מימיות, כולל נחלים ונהרות, שפכי נהרות, Lakes, בריכות, בריכות סלע, ​​וביצות; ו( 7) SFPE אולי להיות אינדיקטור רגיש יותר לבריאות מערכת אקולוגית כיוון שהם מייצגים אנשים שהשלימו את כל שלבים בוגרים ויצאו בהצלחה בבגרות ^11.

שיטת SFPE אינה גישה חדשה לאיסוף מידע על קהילות chironomid. שימוש בSFPE הוצע לראשונה על ידי ¹² Thienemann בתחילת 1900. מגוון מחקרים השתמש SFPE לסקרים הטקסונומית (למשל, ^13-15), מגוון ביולוגי ומחקרים אקולוגיים (למשל ^7,16-19), והערכות ביולוגיות (למשל, ^20-22). בנוסף, חלק מהמחקרים עסקו בהיבטים שונים של עיצוב המדגם, גודל מדגם, ומספר אירועי מדגם הנדרש להשגת רמות זיהוי השונות של מינים או genera (למשל, ^8,9,23). מחקרים אלו מצביעים על כך שאחוזים גבוהים יחסית של מינים או genera יכולים להיות מזוהים עם effor המתוןלא או הוצאה הקשורים לעיבוד מדגם. לדוגמא, אנדרסון וFerrington ⁸ נקבעו כי על הסמך subsample 100-ספירה, נדרש 1/3 ^RD פחות זמן כדי לאסוף דגימות SFPE לעומת לטבול נטו דגימות. מחקר נוסף קבע כי 3-4 דגימות SFPE יכולות להיות מסודרות וזיהו עבור כל מדגם לטבול-רשת וכי דגימות SFPE היו יעילה יותר מדגימות לטבול-נקי במין גילוי כעושר מינים מוגבר ^3. לדוגמא, באתרים עם עושר מיני ערכים של 15-16 מינים, היעילות לטבול-הנקי הממוצעת היו 45.7%, ואילו דגימות SFPE היו 97.8% ³ יעילים.

חשוב לציין, שיטת SFPE כבר טופל באיחוד האירופי ²⁴ (המכונה טכניקת exuviae גלמי chironomid (CPET)) ובצפון אמריקה ²⁵ להערכה אקולוגית, אבל השיטה לא תוארה בפירוט. אחד יישומים של המתודולוגיה SFPE תוארו על ידי Ferrington, et al. <sעד> 3; עם זאת, ההתמקדות העיקרית של מחקר זה הייתה להעריך את היעילות, יעילות, וכלכלה של שיטת SFPE. מטרת עבודה זו היא לתאר את כל השלבים של שיטת SFPE בפירוט, כולל איסוף דגימה, עיבוד מעבדה, שקופיות הרכבה, וזיהוי סוג. קהל היעד כולל סטודנטים לתואר שני, חוקרים, ואנשי מקצוע המעוניינים בהרחבת מאמצי ניטור איכות מים מסורתיים ללימודיהם.