فهرست مطالب
چکیده..............................................................................................................................................................1
فصل اول (کلیات تحقیق و
مقدمه)...................................................................................................................2
1-1-بیان
مسئله...............................................................................................................................................5
فصل دوم (مروری بر ادبیات تحقیق و پیشینه
آن)...........................................................................................7
2-1-کلیات (تاریخچه سابقه مطالعه و تحقیق کفزیان در ایران و جهان ..........................................................8
2-2-معرفی
استان
سمنان.................................................................................................................................9
2-3-چشمه های استان سمنان
......................................................................................................................11
2-4-معرفی مهم ترین راسته ها و خانواده های ماکروبنتوزهای آبهای شیرین ایران........................................12
2-5-راسته
بهاره ها
(پلکوپترا)......................................................................................................................12
2-6-راسته یکروزه
ها(افموپترا).....................................................................................................................16
2-7-راسته دوبالان
(دیپترا)............................................................................................................................23
2-8-بال
موداران(تریکوپترا)..........................................................................................................................32
2-9-راسته ناجورپایان(آمفی
پودا).................................................................................................................37
2-10-رده
تورکیان........................................................................................................................................38
فصل سوم (مواد و روش
کار).........................................................................................................................40
3-1-نمونه
برداری.........................................................................................................................................41
3-2-وسایل نمونه برداری
کفزیان.................................................................................................................41
3-3-نگهداری نمونه ها
................................................................................................................................43
3-4-شناسایی
ماکروبنتوزها...........................................................................................................................43
3-5-دانه بندی رسوبات و تعیین
موادآلی.......................................................................................................43
3-6-تعیین موقعیت ایستگاههای
مطالعاتی.....................................................................................................44
3-7-منطقه مورد
بررسی................................................................................................................................47
3-8-عملیات
آزمایشگاهی.............................................................................................................................52
3-9-سنجه یا معیار
جمعیتی.........................................................................................................................52
3-10-شاخص
ها..........................................................................................................................................53
فصل چهارم
(نتایج)........................................................................................................................................56
4-1-رده بندی نمونه های
موجود..................................................................................................................57
فصل پنجم
(بحث).......................................................................................................................................99
5-1-بحث و نتیجه
گیری.............................................................................................................................100
5-2-پیشنهادها............................................................................................................................................107
منابع............................................................................................................................................................109
منابع فارسی
................................................................................................................................................109
منابع
لاتین....................................................................................................................................................113
چکیده انگلیسی
..........................................................................................................................................121
چکیده
تنوع و فراوانی بی مهرگان آبزی بر حسب شرایط محیطی متفاوت می
باشند، بنابراین با توجه به حساسیت آنها نسبت به آلاینده های مختلف می
توان شرایط آب از نظر آلودگی را ارزیابی نمود. در این مطالعه ترکیب و تنوع
ماکروینتوزهای استان سمنان در سال 1391-92 در چهار ایستگاه(چشمه های باداب
سورت،چشمه قل قل وزرابه)،مورد بررسی و شناسایی قرار گرفت.
در این بررسی
به منظور شناسایی ماکروبنتوزهای چشمه های باداب سورت قل قل زرابه و کورچشمه
استان سمنان بدین منظور از بهمن ماه سال 1391لغایت مرداد ماه 1392 چهار
ایستگاه(چشمه های باداب سورت قل قل زرابه و کورچشمه) انتخاب و بصورت فصلی و
با استفاده از قاب توری ((Surber sampler 50×50 سانتی متر به مدت هفت ماه
مورد نمونه برداری قرار گرفت و نمونه های جمع آوری شده را با فرمالین 4%
تثبیت و جهت بررسی به آزمایشگاه منتقل گردیدند. برخی شاخص های تعیین کیفیت
آب که بر فیزیولوژی موجودات بنتوزی و نیز کیفیت آب اثر گذار هستند از
قبیل(اکسیژن محلول، دما،pH، TDS کل جامدات محلول، EC هدایت الکتریکی ، O2،
دبی آب) مورد سنجش قرار گرفتند. شاخص مارگالف، سیمپسون و شانون نیز برای
تمامی ایستگاه ها در طول دوره نمونه برداری محاسبه گردید. براساس نتایج به
دست آمده از این بررسی 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
ایستگاه شناسایی شد
واژگان کلیدی: آلودگی، سوربر، پارامترهای فیزیکوشیمیایی، ماکرو بنتوز، شاخص مارگالف, شاخص شانون،شاخص سیمپسون
فصل اول
کلیات تحقیق
مقدمه
آب
های شیرین زیستگاه طبیعی گونه های فراوانی ازآبزیان است که هر یک تا حدودی
دارای فون وفلور مخصوص به خود می باشد. بنا به عقیده
روزنبرگ(Rosenberg,1999) مهمترین ذخایر آبزی آب های شیرین، بی مهره گان
کفزی ساکن آنها می باشند که در شبکه ی غذایی و تولیدات رودخانه نقش اساسی
دارند. همچنین برای تعیین کیفیت محیطی رودخانه ها و پایش بیولوژیکی آنها به
کار می روند. در این راستا، موجودات شاخص و عکس العمل های آنها را نسبت به
شرایط محیطی در نظر می گیرند. بطورکل محققین، اندازه گیری پارامترهای
فیزیکی و شیمیایی آب را به مانند برداشت عکس و بررسی بیولوژیکی (بخصوص
ماکرو بنتوزها) را مشابه تهیه فیلم ویدیویی از یک اکوسیستم می
دانند(Rosenberg,1999). در واقع تنها راه عملی و به صرفه اقتصادی برای
تعیین سلامت اکولوژیکی آب ها و تعیین اینکه آیا فعالیتهای انسانی موجب کاهش
کیفیت آنها می شود، ارزیابی و پایش بیولوژیکی است(Lenat,1993). ایده اصلی
فرابینی زیستی بسیار ساده است زیرا انواع جانداران آب های شیرین در شرایط
معین کیفیت آب قادر به حیاتند. زمانی که شرایط تغییر می کند؛ مثلاً وقتی که
یک چشمه مقادیر قابل توجهی از آلودگی دریافت می نماید، فراوانی، توزیع و
ترکیب جمعیت موجودات آبزی در منطقه مورد اثر تغییر میکند و بی مهره گان
کفزی از رایج ترین ارگانیزم های بکار رفته در این مقوله اند.
تعداد
شاخص۵ برابر تمام شاخص هایی است که در ارتباط با سایر گروهها (جلبک ها
وماهیان) وجود دارد. همچنین رینولدسون بیان می دارد که بی مهره گان کفزی،
مؤثرترین گروه بوده و امروزه از اساسی ترین اجزای بیولوژی آب های شیرین
هستند که به کمک آنها و با استفاده از ترکیب جمعیتشان و تکیه بر گروه های
شاخص، شرایط کیفی آب ها مشخص می شود(Reynoldson,1992). در واقع
ماکروبتنوزها، موجوداتی هستند از جوامع جانوری که در داخل و یا روی بستر
زندگی می کنند. بی مهره گان کفزی جانوری یا زئو بنتوزها ساکنان رایج در
محیط های آبی بوده و حدأقل بخشی از چرخه زندگی خود را در بستر آبگیرها سپری
می کنند. و بر روی الک های با منافذ ۵۰۰ میکرون (نیم میلیمتر) باقی می
مانند(Rosenberg,1999). چندین ویژگی موجب شده که این موجودات بیشتر مورد
توجه متخصصان پایش بوم سازه های آبی باشند.از جمله این ویژگی ها میتوان به
این موارد اشاره نمود:
۱- آنها در همه آبگیرها حضور دارند.۲- تنوع گونه
ای بالایی دارند و با تعداد زیاد گونه ها اغلب دارای محدوده وسیعی از
حساسیت نسبت به آلاینده ها بوده که پاسخهای وسیعی به تغییر شرایط مهیا می
نمایند.۳- ساکن بستر بوده، جابجایی و حرکت مشخص ندارند.۴- چرخه زندگی
طولانی داشته به طوری که امکان بررسی وتعیین حدود و وسعت مکانی و زمانی
آشفتگی ها را فراهم می آورند.۵- تغییرات کیفی آب را برخلاف اندازه گیری
پارامترهای فیزیکی وشیمیایی، بصورت دوره ای نمایش می دهند(Feminella,1999).
اینها همه از مزایایی هستند که برای مطالعات ارزیابی زیستی به بی مهره گان
کفزی نسبت به سایر گروهها (جلبک ها و ماهیان) اولویت می بخشد. استفاده از
بی مهره گان کفزی بر این فرض استوار است که آب هایی که در فشار آلودگی
هستند تنوع کمتری داشته و در آنها گونه های مقاوم غالبیت داشته
باشند(Wallen,2002). با توجه به بحران کم آبی و خشکسالی های متعدد منابع آب
های سطحی در کشور ایران، اهمیت این منابع به ویژه چشمه های باداب سورت ،از
اهمیت بسیار زیادی برخورداراست.
با این حال در حقیقت در کشور ما تاکنون
بررسی هایی که در ارتباط با آب های شیرین به انجام رسیده است معمولا بدون
پیوستگی خاص و هدف مدون پیگیری شده است، اینگونه بررسی ها غالبا درحد بررسی
های کلی و نیز ثبت شرایط فیزیکی وشیمیایی و تا حدودی فون آنها بوده است.
بررسی هایی که در برگیرنده شناخت اکولوژیکی و تنوع زیستی آب های جاری بوده و
با هدف ارزیابی کیفی آب های جاری از جنبه اکولوژیکی و بیولوژیکی باشد،
اندک بوده ویا موجود نیست. جا دارد تحقیقات وسیع تردرآب های داخلی انجام
شود و منابع آبی تحت پایش بیولوژیکی دایم باشد.
درحقیقت آنها با
اشرافی که به اهمیت منابع آب های جاری خود دارند، تحت برنامه های مدون و
منظم به پایش منابع آب های سطحی خود پرداخته و لذا در مطالعات خود بهترین
ابزار را که همانا پایش بیولوژیکی و استفاده از ماکرو بنتوزها بعنوان
موثرترین نشانگرهای محیطی می باشند، بکاربسته اند. بعنوان مثال فقط در
ایالات متحده چندین آژانس و سازمان دولتی و غیر دولتی مانند آژانس حفاظت
محیط زیست(EPA)، موسسه حفاظت منابع طبیعی (NRCC)و... با بکارگیری بیولوژیست
ها به پایش زیستی منابع آبی می پردازند. در هر صورت از بین مقالات
ومطالعات بسیاری که اساساً فون ماکروبنتوز رودخانه ها را مورد توجه قرار
داده اند می توان به چندین مورد اشاره نمود : تحقیق در مورد پراکنش گونه ای
از سخت پوستان کفزی بنام صدف گورخری Dreissena Polymorpha در سال١٩٩١ توسط
Strayer در نهرهای آمریکای شمالی بصورت طولانی مدت انجام شده در این پژوهش
، پارامترهای فیزیکی و شیمیایی آب و تراکم نمونه ها به همراه شرایط فیزیکی
ایستگاه مورد بررسی قرار داده ، که پراکنش و غنای گونه مزبور به همراه
اثرات فصول و ایستگاه های نمونه برداری در نهرهای مختلف مورد تجزیه و تحلیل
نهایی قرار گرفته و در رابطه با شرایط کیفی نهرها اظهار نظر نموده
است(Strayer,1991).
همچنین درمطالعه ای مشابه، تر کیب گونه ای بی مهره
گان کفزی وشرایط محیطی در نهر کوکامبر توسط Bass درسال١٩٩٥، مورد مطالعه
واقع شده بدین صورت که نمونه های آب و بی مهره گان کفزی از ایستگاه های
بالادست وپایین دست نهر مزبور بطور فصلی جمع آوری شده و با توجه به عوامل
محیطی و ساختار جمعیتی بی مهره گان بخصوص شاخص تنوع، نهر مزبور را مورد
ارزیابی کیفی قرار داده و در نتیجه این نهر را محیطی مناسب که قابلیت حمایت
از گروه های متنوعی از کفزیان دارد تشخیص داده است(Bass,1995) .در راستای
تحقیقات مذکور به عنوان اهداف این پروژه سعی شده است که جوامع کفزی رودخانه
مورد شناسایی واقع شوند همچنین، فراوانی وپراکنش فصلی ماکروبنتوزهای
رودخانه تعیین گردد علاوه بر آن ساختار جمعیت ماکروبنتوزهای ساکن رودخانه
در طول مسیر(محل ایستگاه ها) مورد ارزیابی واقع گردد که در نهایت بتوان
ارزیابی دقیق، سریع و در عین حال ارزان قیمتی از رودخانه ارایه نماییم.
همچنین رودخانه از دیدگاه شاخص زیستی، طبقه بندی اکولوژیکی گردد و تاحدودی
منابع عمده آلوده کننده رودخانه شناسایی شود.
1-1-بیان مسئله
بنتوزها(درشت
بی مهرگان کف زی): گروهی از موجودات زنده هستند که در روی یا کف بدنه آبی
زندگی می کنند(از مهم ترین جوامع حیاتی اکوسیستم های آبی هستند). نام بنتوز
از زبان یونانی گرفته شده و به معنای « اعماق دریا» است. جوامع بنتیک طیف
وسیعی از گیاهان، حیوانات و باکتریها از تمام سطوح تغذیه ای را شامل می
شوند. ارگانیزمهایی هستند که در بستر به سر می برند وبه دو دسته دائمی
وموقتی تقسیم می شوند. تمام عمر خود را در بستر به سر می برند.تغذیه آنها
به صورت فیلتر فیدراز پلانکتون ها بوده وبه روش های مختلفی به سطوح می
چسبند.به دو گروه اصلی ، ماکروبنتوزها و میکرونبتوزها تقسیم می شوند
.ماکروبنتوزها موجوداتی هستند که در صافی نمره 30 استاندارد آمریکایی باقی
می مانند. این روش تنها برای ماکروبنتوزهایی مناسب است که در روی ماسه ، گل
، سنگریزه یا سوبسترای گسترده دریاچه ها یا کف رودخانه ها و نهرها به سر
می برند با وجود اینکه موجودات کفزی تقریبا در بستر تمامی اکوسیستم های آبی
پراکنده شده اند ، اما گروهی از آنها به دلایل مشخص ، بسترهای خاصی را
برای ادامه حیات خود انتخاب می نمایند. در این حالت وضعیت بستر می تواند
نشان دهنده نوع موجودات ساکن در آن باشد . به همین دلیل این گونه ها بنام
گونه های شاخص ( Indicator species ) نامیده می شوند از جمله اجزای زنده
اکوسیستم های آبی همان طور که گفته شد موجودات کفزی می باشند که با ایفای
نقش های مختلف سهم مهمی در ایجاد تعادل اکوسیستم مربوطه دارند. این موجودات
جزئی از زنجیره غذایی زیستگاه های آبی می باشند که نیاز غذای بسیاری از
گونه های آبزی بویژه ماهیان را برآورده می نمایند و بدین ترتیب در چرخه
انرژی و مواد غذایی اثر می گذارند. موجودات کفزی باعث معدنی شدن مواد آلی
شده و همچنین به عنوان دومین یا سومین سطح غذایی مورد استفاده سایر آبزیان
قرار گرفته اند ( نظامی و خارا ، 1383 ). مطالعه اجتماعات کفزی به خصوص
تعیین میزان زی توده و تولید ثانویه آن ها به دلیل اهمیت و نقش این موجودات
در زنجیره غذایی لایه بنتیک ، می تواند نشانگر میزان حاصلخیزی بستر دریا
باشد و با توجه به اینکه مستقیماً مورد تغذیه ماهیان و میگو وسایر آبزیان
کفزی قرار می گیرند ، می توان با استفاده از تولید آنها ، پتانسیل ذخایری
مانند ماهی و میگو را در منطقه مورد نظر ، برآورد نمود( باقری و عبدالملکی ،
1381)
همچنین مطالعه و کسب اطلاعات در رابطه با میزان فراوانی ، بیوماس
وتولید ثانویه موجودات کفزی بویژه ماکروبنتوزها در اکوسیستم های آبی می
تواند به عنوان شاخصی برای شناخت بیشتر منابع آبی و ارزیابی ظرفیت های
شیلاتی و در نتیجه تعیین پتانسیل بهره برداری از ذخایر کفزیان مورد استفاده
قرار گیرد (شاخصی از میزان کل تولیدات هستند)، همچنین عواملی مثل مقدار
غذا ، نوع بستر ، شرایط فیزیکی و شیمیایی حاکم بر زیستگاه ، مقدار مواد آلی
، آلودگی محیط زیست ، اندازه ذرات رسوب ، میزان اکسیژن محلول ، تغییرات
فصول نوع ماهی و تعداد ماهیان کفزی خوار می تواند بر فراوانی و تنوع این
موجودات کفزی تاثیر گذار باشد ( نظامی و خارا ، 1383 ) . بطور کلی در
فراوانی و تنوع موجودات کفزی عوامل مختلفی دخیل هستند ، بطوریکه می توان به
مقدار غذا ، نوع بستر ، شرایط فیزیکی و شیمیایی حاکم بر زیستگاه ، مقدار
مواد آلی ، آلودگی محیط زیست، اندازه ذرات ، رسوب ، میزان اکسیژن محلول ،
نوع ماهی و تعداد ماهیان کفزی خوار اشاره کرد ( نظامی و خارا ، 1383 )
.انتخاب ابزار نمونه برداری با توجه به جنس بستر متفاوت است.در بستر ریگی -
شنی،از سوربر ، و در بستر گلی – لجنی ، از گرب استفاده می شود.
ماکرو
بنتوزها بسته به نوع ، اندازه و تراکم شان ، از طریق تغذیه و فعالیت های
حفاری در مخلوط کردن رسوبات نقش مهمی دارند. از سوی دیگر بافت ذرات و اجزاء
رسوب به همراه باکتریهای تجمع یافته در آن در تغذیه برخی ماکروبنتوزها مثل
Tubificidae نقش مهمی داشته و بطور غیر مستقیم در تغذیه برخی از ماهیان
مهم بوده و اهمیت اندازه ذرات را در تعداد و فعالیت باکتریهای بستر نشان می
دهد ( میرزاجانی و همکاران ،1377 ). بی مهرگان آبزی در زنجیره غذایی
رودخانه به عنوان مصرف کنندگان اولیه از تولیدات گیاهی نظیر جلبک ها ،
دیاتومه ها ، خزه ها و اجزای پوسیده برگها استفاده می کنند و وارد چرخه
تولید انواع ماهیان می شوند و زمانیکه به بلوغ می رسند به پرواز در می ایند
و یا بطور غیر مستقیم طعمه مصرف کنندگان ثانویه می گردند.
فصل دوم
مروری بر ادبیات تحقیق و پیشینه تحقیق
کلیات
2-1-تاریخچه سابقه مطالعه وتحقیق کفزیان در ایران و جهان
مطالعات بیولوژکی مختلفی توسط محققان برروی آب های شیرین ایران و خارج از کشور انجام شده است.
از
مهم ترین تحقیقات در مورد موجودات بنتیکی ایران مربوط به مطالعه توسط
Gascon و همکاران در سال 2007 انجام شد، در این مطالعه تغییرات در
ماکروبنتوزهای مرداب نمکی مدیترانه ای پس از یکسال خشکسالی شدید،باتاکید
ویژه بر جمعیت Corophium orientale مورد بررسی قرار گرفت .مطالعه دیگر توسط
بهروزی راد و احمدی در سال 1387 انجام شد.این بررسی یروی کفزیان بزرگ
تالاب های بین المللی کلاهی وتیاب در جنوب ایران ،استان هرمزگان صورت گرفت
.همچنین (خانی پور،1370) رودخانه پلرود را از نظر لیمنو لوژیکی مورد بررسی
قرار داد.(نوان مقصودی و همکاران ،1382) مطالعاتی تحت عنوان بررسی توان
تولید بر اساس تنوع و فراوانی کفزیان در رودخانه شمرد سیاهکل انجام دادند و
9 راسته از حشرات را در این رودخانه شناسایی کردند (احمدی و همکاران،1379)
زی توده رودخانهای آغشت و کردان برآورد نمودند. (رحیمی بشر،1380) رودخانه
پلرود را از نظر ارزیابی توان تولید طبیعی و بنتوزی مورد مطالعه قرار داد و
4 راسته بنتوز از رده حشرات را در این رودخانه شناسایی نمود. (ابراهیم
نژاد ،1382) تنوع و فراروانی بزرگ بی مهرگان کفزی و شاخصهای بیولوزیکی
رودخانه زایینده رود را بررسی نمود. در بررسی دیگر( ابراهیم نژاد و نیکو
،1383) شناسایی تاکسنومیک و پراکنش بی مهرگان بزرگ رودخانه ماربر در استان
اصفهان را انجام دادند. (قانع و همکاران ،1385) رودخانه چافرود در شمال
ایران (استان گیلان) را بر اساس ساختار جمعیت بزرگ بی مهرگان آبزی مورد
ارزیابی قرار دادند. (گرجی پور و همکاران ،1387) در بررسی لیمنو لوژیکی
رودخانه زهره در استانکهگیلویه و بویر احمد 9 راسته از رده حشرات را
شناسایی نمودهاند. (میرزاجانی و همکاران ،1387) ارزیابی کیفی رودخانه های
منتهی به تالاب انزلی را بر اساس جوامع کفزیان انجام دادند (جرجانی و
همکاران ،1387). شاخص زیستی آلودگی و فون کفزیان نهر مادرسو پارک ملی
گلستان را مورد ارزیابی قرار دادند.
Arimoro et al, 2007)) رود خانه آسه
در دلتای نیجر را از نظر الگوی جوامع بزرگ بی مهرگان کفزی و تنوع آنها در
ارتباط با کیفیت آب مورد مطالعه قرار دادند. (Javanshir et al, 2008) تنوع
بی مهرگان کفزی و تولید ثانویه مصب رودخانه تجن را مورد بررسی قرار دادند.
(et al, 2009 Leunda) رودخانه Erro در کشور اسپانیا را از نظر تغییرات فصلی
بزرگ بی مهرگان کفزی و شاخص های زیستی مورد مطالعه قرار دادند.
در ضمن
شناخت و مطالعه موجودات در بستر رودخانه وضعیت زیستی منطقه را مشخص میکند
به عنوان مثال بهاره ها در نزدیک جویبارهای سریع و تمیز با امواج ملایم
یافت میشوند آنها به تنهایی نشانهایاز اکسیژن خوب و بالای آب و شاخص زیستی
مناسبی برای بستر میباشند (مقصودی و همکاران ، 1382 ) .
همچنین مطالعه و
کسب اطلاعات در رابطه با میزان فراوانی ، بیوماس و تولید ثانویه موجودات
کفزی بویژه ماکروبنتوزها در اکوسیستم های آبی میتواند به عنوان شاخصی برای
شناخت بیشتر منابع آبی و ارزیابی ظرفیت های شیلاتی و در نتیجه تعیین
پتانسیل بهره برداری از ذخایر کفزیان مورد استفاده قرار گیرد ( نیکویان ،
1376) .همچنین عواملی مثل مقدار غذا، نوع بستر، شرایط فیزیکی و شیمیایی
حاکم بر زیستگاه ، مقدار مواد آلی، آلودگی محیط زیست، اندازه ذرات رسوب،
میزان اکسیژن محلول، تغییرات فصول، نوع ماهی و تعداد ماهیان کفزی خوار
میتواند بر فراوانی و تنوع این موجودات کفزی تاثیر گذار باشد (نظامی و خارا
، 1383) همچنین این موجودات کفزی تقریباً در بستر تمامی اکوسیستم های آبی
پراکنده شدهاند، اما گروهی از آن ها بدلایل مشخص، بسترهای خاصی را برای
ادامه حیات خود انتخاب می نمایند در این حالت وضعیت بستر میتواند نشان
دهنده نوع موجودات ساکن در آن باشد. به همین دلیل این گونه ها به نام گونه
های شاخص (Indicator Species) نامیده می شوند (میردار و همکاران ، 1382).
2-2-معرفی استان سمنان
موقعیت جغرافیایی
استان
سمنان با مساحتی برابر ۹۸ هزار و ۵۱۵ کیلومتر مربع، یعنی حدود ۸/۵ درصد از
وسعت کل کشور را به خود اختصاص داده است که ازاین لحاظ در سطح کشور دارای
رتبه ششم است. این استان از شمال با استان‌های خراسان شمالی، گلستان و
مازندران، از جنوب با استان‌های یزد و اصفهان، از شرق با استان خراسان رضوی
و از غرب با استان‌های تهران و قم همسایه است. مرکز استان سمنان، شهر
سمنان است و از شهرهای مهم آن می توان به دامغان، شاهرود و گرمسار اشاره
کرد.
شکل 2-1-موقعیت جغرافیایی استان سمنان
استان سمنان در دامنه
های جنوبی رشته کوه البرز واقع شده که ارتفاع آن از شمال به جنوب کاهش می
یابد و به دشت کویر منتهی می شود. این استان به دو بخش کوهستانی و دشت های
پایکوهی تقسیم می شود. از دیگر مشخصات جغرافیایی این منطقه وجود شیب با جهت
شمال به جنوب است که علت آن مجاورت با سلسه کوه های البرز در شمال و زمین
های هموار و کویر در جنوب است. با استناد به مطالعه های زمین‌شناسی،
قدیمی‌ترین تشکیلات از سنگ‌های دیرین زیستی تا آبرفت‌های کوارترنری دراین
منطقه وجود دارد. سنگ‌های این دوران بیشتر در شمال سمنان، اطراف شهمیرزاد و
جنوب ارتفاعات شمال دامغان و شاهرود وجود دارند. به جز «سنگ های دوران
دیرین زیستی»، سنگ‌های از «دوران میان زیستی» در شمال شهمیرزاد، «رسوبات
دوران ترشیاری» از سمنان تا آهوان و طبقات گچدار در شمال سمنان دیده
میشوند. همچنین «سنگ‌های دوران کواترنری» از کوه‌های شمالی تا دشت کویر
مشاهده میشوند.
استان سمنان به علت داشتن شرایط جغرافیایی مختلف،
دارای آب و هوای متفاوت در مناطق گوناگون به شرح ذیل است: اقلیم نیمه
بیابانی شدید که قسمت های از استان از جمله گرمسار و بنکوه را در برگرفته
است. اقلیم نیمه بیابانی ضعیف که مشتمل بر قسمت های از سمنان، شاهرود و
دامغان است. اقلیم مدیترانه ای گرم و خشک که نوار شمالی استان را شامل می
شود. به طور کلی آب و هوای این استان در نواحی کوهستانی هوا سرد، در دامنه
کوه ها هوا معتدل و در کنار کویر هوا گرم است.
2-3-چشمه های استان سمنان
در
این استان چشمه های فراوانی من جمله سه ایستگاه نمونه برداری این پایان
نامه (چشمه قل قل، زرابه، کورچشمه ) می باشند: چشمه معدنی تلخ آب، چشمه
معدنی شور آب، چشمه معدنی نمک دره، چشمه های آب مراد، آب قولنج، آب گرم و
آب سرد سمنان، چشمه شیخ، چشمه سر شهمیرزاد، چشمه روزبه، چشمه هوا خورسو،
چشمه جوین، چشمه امام زاده زید، چشمه امام زاده عبداله، و چشمه
انگورستانی،...
استان سمنان دارای منابع غنی آب زیرزمینی است. عواملی از
قبیل گسترش دشت‌های آبرفتی، میزان ریزش باران، کوه‌های آهکی و همچنین وجود
طبقات نفوذناپذیر زیرین، باعث فراوانی آبهای زیرزمینی منطقه شده است.
منابع آب زیرزمینی استان بخشی از نیازهای آشامیدنی و کشاورزی منطقه را
تامین میکند. علاوه بر این، در غرب استان مناطق آهکی وجود دارد که
چشمه‌های دائمی از آنها سرچشمه می‌گیرند.
سالنامه آماری آب کشور 86
جدول 2-1-تأسیسات و تجهیزات اندازه گیری نزولات جوی استان ها
استان باران سنجی تبخیرسنجی
سمنان 24 21
مازندران 46 31
مأخذ: شرکت مدیریت منابع آب ایران
مرکز استان بارندگی سالا7نه حداکثر بارندگی در روز میلی متر8 متوس9ط دما
حداکثر مطلق حداقل مطلق معدل حداقل معدل حداکثر
سمنان 18 90.7 19.3 42.2 -6.0 13.5 25.2
ساری 40.6 32.8 25.8 24.8 23.2 24.0 32.8
جدول 2-2-تأسیسات و تجهیزات انداز ه گیری آب های زیرزمینی استان ها
نام استان تعداد چاه های
پیزومتر تعداد جاه های
مشاهده ای تعداد چاه های
انتخابی تعداد چشمه های
انتخابی تعداد قنوات
انتخابی
سمنان 18 308 245 29 81
مازندران 99 344 165 37 34
2-4-معرفی مهمترین راستهها و خانوادههای ماکروبنتوزهای موجود در آب های شیرین ایران:
2-5-راسته بهاره ها
نام علمی: PLECOPTERA
نام انگلیسی:Stone flies
pleco
یعنی تاخورده و Ptera یعنی بال . علت اینکه بال تاخورده گفته می شود اینست
که ناحیه ی مخرجی (anal) بالهای عقبی در هنگام استراحت بصورت تاخورده می
باشند. این راسته از حشرات بنام Ston flies مگس های سنگی نیز خوانده می
شوند. اغلب حشراتی هستند که اندازه ی بدنشان متوسط تا کوچک بوده و بدن تا
حدودی مسطح است ، دارای بدنی نرم بوده و رنگ بدنشان خرمایی کم رنگ است .
این حشرات معمولا در اطراف رودخانه ها ویا سواحل صخره ای دریاچه ها یافت می
شوند.پلکوپتراها جز حشرات خوب پرواز محسوب نمی شوند و معمولا به ندرت
میتوان آن ها را در مسافات طولانی دور از محلی که آب وجود داشته باشد پیدا
کرد. اغلب گونه های پلکوپترا دارای چهار بال غشایی می باشند. بال های جلویی
طویل و باریک می باشد.بال های عقبی تا حدودی کوتاه تر از بال های جلویی
بوده و معمولا دارای یک لوب مخرجی رشد یافته می باشند که در هنگام استراحت
شبیه بادبزن دستی دچار تاخوردگی می شود.تعدادی از گونه های پلکوپترا ، بال
هایشان یا کوچک شده و یا اصلا فاقد بال هستند. در هنگام استراحت پلکوپتراها
بال هایشان را بصورت مسطح درسطح پشتی شکم روی هم قرار می دهند.انتها در
پلکوپتراها ططویل باریک واز تعداد زیادی حلقه ها تشکیل شده است.پنجه ی پا
از سه پا تشکیل می شود.سرسی ها Cerci در پلکوپترا وجود دارند ودر برخی گونه
ها بلند ودر برخی کوتاه می باشد. قطعات دهانی از نوع ساینده است لیکن در
برخی از افراد بالغ که تغذیه نمی کنند قطعات دهانی تا حدودی تحلیل رفته
است.
پلکوپتراها دارای دگردیسی ساده هستند و مراحل پورگی در داخل آب طی
می شود . پوره های پلکوپتراها حشراتی هستند که دارای بدنی تا حدودی طویل و
مسطح بوده و دارای آنتن های طویل و Cerci های بلند می باشند. از نظر شکل
ظاهری شکل این پوره ها شباهت زیادی به پوره ی سنجاقک ها دارد لیکن فاقد یک
فیلامان دمی میانی می باشند، به عبارت دیگر پوره های پلکوپتراها همیشه
دارای دم می باشند در حالیکه پوره ی سنجاقک ها همیشه دارای سه دم می باشند.
پوره های پلکوپتراها دارای دو ناخن در هر پنجه ی پا هستند، در حالیکه پوره
های سنجاقک ها فقط دارای یک ناخن در هر پنجه ی پای خویش می باشند واز لحاظ
آبششها نیز از یکدیگر متفاوتند، برانشی ها در پوره ی سنجاقک ها بصورت برگه
مانند و در دو طرف حلقه های شکم قرار دارند
پوره ی پلکوپتراها معمولا
در زیر سنگ های موجود در جریان آب ها و یا سنگ های موجود در سواحل دریاچه
ها یافت می شوند، و علت اینکه به این حشرات مگس های سنگی گفته می شود نیز
بهمین خاطر است ، در عین حال در هر جایی از جریان آب که مواد غذایی بیشتر
باشد نیز پوره ی پلکوپتراها یلفت می شوند .برخی از گونه های پلکوپتراها که
تعدادشان بسیار اندک است در آب های زیر زمینی بسر می برند، و پوره های این
قبیل گونه ها در آب چاه و یا سایر منابع آب یافت می شود . برخی از گونه های
پلکوپترا در دوره ی پورگی گیاهخوارند در حالیکه گونه های دیگر آن شکارچی
ویا همه چیز خوار Omnivorous می باشند. تعدادی از گونه های پلکوپتراها در
طی فصول پاییز و زمستان ، از حالت پورگی خارج شده ، بالغ می شوند ، تغذیه
نموده و جفت گیری می کنند. پوره های این قبیل گونه ها معمولا گیاه خوار
هستند و افراد بالغ عمدتا از جلبک های سبز-آبی تغذیه نموده و از لحاظ تغذیه
ای جزء جانوران روز فعالDiurnal می باشند. گونه هایی که در طی تابستان
بالغ می شوند از لحاظ عادات تغذیه ای پورگی متفاوتند و برخی از آن ها در
حالت بالغ نمی نمایند. در بسیاری از گونه های پلکوپتراها جنس های نرو ماده
در اثر سیگنال های صوتی به طرف یکدیگر جلب می شوند. نرها با زدن انتهای شکم
به ماده زمینه ای که در آن قرار دارند ، صدایی بوجود می آورند. افراد ماده
نیز در جواب کمی بعد از شنیدن صدای نرها به نوبه ی خودشان با ایجاد
ضربانات مشابهی جواب می دهند.
رده بندی پلکوپتراها Classification of plecoptera :
در آمریکای شمالی حشرات متعلق به راسته ی پلکوپترا بر مبنای ساختمان لب پایین به دو دسته خانواده تقسیم می شوند.
حشره
شناسان مختلف تعداد متفاوتی از خانواده ها را در راسته ی پلکوپترا تشخیص
داده اند. در این رده بندی بر طبق طبقه بندی که Stark و همکاران در سال
1986 میلادی انجام داده اند ، می باشد. آنان نه خانواده از پلکوپتراها را
در آمریکائی تشخیص داده اند.
رده بندی استارک در سطور زیر آورده شده است:
دسته ی Euholognata(Filipalpia , Holognata) Group
خانواده ی تنیو پتریجیده Taeniopterygidae
یا مگس های سنگی زمستانی Winter stoneflies
خانواده ی Nemouridae
یا مگسهای سنگی بهاری Spring stoneflies
خانواده ی Leuctridae
یا مگس های سنگی با بال های روی هم پیچیده Rolled winged stoneflies
خانواده ی Capniidae
یا مگس های سنگی کوچک زمستانی Small winter stoneflies
Systellognatha
خانواده ی Pteronarcydae
یا مگس های سنگی عظیم الجثه Giant stoneflies
خانواده ی Pteroperlidae
یا مگس های سنگی شبیه سوسری ها Roach like stoneflies
خانواده ی Perlidae
یا مگس های سنگی معمولی
Common stoneflies
خانواده Perlodidae
خانواده Chloroperlidae
یا مگس های سنگی سبزGreen stoneflies
صفات عمده ای که برای تشخیص خانواده های پلکوپتراها از یکدیگر مورد استفاده قرار می گیرد عبارتند از :
رگبال
بندی بال ها ، صفات مربوط به پنجه پا و نیز بقایای برانشی ها که بروی قسمت
پشتی قفسه سینه باقی مانده اند.در نمونه های پلکوپترا که سوزن زده می شوند
و خشک شده نگه داری می شوند، به علت اینکه باقی مانده ی اثر برانشی ها
بروی قسمت پشتی قفسه ی سینه چروکیده شده است قابل دیدن و تشخیص نمی باشد.
مشخصات مربوط به بقایای برانشی موجود بر قسمت پشتی قفسه ی سینه در نمونه
هایی که در الکل نگهداری می شوند به مراتب نسبت به نمونه هایی که بصورت خشک
شده نگهداری می شوند آسانتر قابل تشخیص است.
جمع آوری و نگهداری نمونه های پلکوپتراها :
در
طی روزهای پاییز و گرم زمستان و نیز در بهار افراد بالغ گونه های زمستانی
پلکوپتراها را می توان در حال استراحت بر روی پل های رودخانه ، روی نرده
های جلوی خانه ها و سایر اشیا نزدیک جریان های آب که پوره ها در آن بسر می
برند پیدا نمود.بسیاری از گونه های پلکوپتراها را می توان با تور حشره گیری
برای علف هایی که در طول ساحل رودخانه می رویند بدست آورد. پل ها در تمام
طول سال محل استراحت مناسب برای بسیاری از گونه های پلکوپتراها محسوب می
شوند.بسیاری از گونه های تابستانی پلکوپتراها جذب نور می شوند.پوره های
پلکوپتراها را می توان در جریان های آب ، معمولا در زیر سنگ ها و یا در گل و
لای بستر رودخانه ها پیدا نمود. پوره ها و افراد بالغ پلکوپتراها را می
بایست در الکل نگهداری کرد.افراد بالغ پلکوپتراها در صورت خشک شده و سوزن
زده شده نگهداری شوند، چروکیده شده و برخی از اندام های بدنشان ژنیتالیا و
یا بقایای آبشش شان قابل تشخیص نخواهد بود.
صفات عمده ای که برای تشخیص خانواده های پلکوپتراها از یکدیگر مورد استفاده قرار می گیرد عبارتند از:
رگبال
بندی بالها ، صفات مربوط به پنجه ی پا و نیز بقایای برانشی ها که بروی
قسمت پشتی قفسه ی سینه باقی مانده اند. در نمونه های پلکوپترا که سوزن زده
می شوند و خشک شده نگه داری می شوند ، به علت اینکه باقی مانده اثر برانشی
ها به روی قسمت پشتی قفسه ی سینه چروکیده شده است قابل دیدن و تشخیص نمی
باشد. اثر باقی مانده از برانشی ها بروی قفسه ی سینه در پلکوپتراهای بالغ
در شکل ( - ) نشان داده شده است . مشخصات مربوط به بقایای برانشی موجود بر
قسمت پشتی قفسه ی سینه در نمونه هایی که در الکل نگهداری می شوند به مراتب
نسبت به نمونه هایی که بصورت خشک شده نگهداری می شوند آسان تر قابل تشخیص
است.
2-6-راستهیکروزهها:
نام علمی : EPHEMEROPTERA
نام انگلیسی : May flies
یک
روزه ها حشراتی با اندازه ی کوچک تا متوسط ، دارای بدنی طویل و نرم می
باشند . اغلب افراد بالغ در نزدیکی جریان های آب دیده می شوند.در افراد
بالغ بال جلویی بزرگ ، مثلثی شکل و دارای رگبال های متعدد است. بال های
عقبی کوچک و گرد می باشند(به ندرت ممکن است که فاقد بال های عقبی باشند).
در هنگام استراحت بال ها عمود بر بدن، قرار می گیرند.انتهای شکم دارای دو
یا سه دم مو مانند است. آنتن ها کوتاه و بریسل مانند می باشند و نا مشخص
هستند. پنجه ی پا از سه تا پنج حلقه تشکیل شده است . قطعات دهانی کوچک
مانده است . دارای دگردیسی ساده هستند.