نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
دانشکده علوم دامی و شیلات دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران
چکیده
سابقه و هدف: ارزیابی زیستی منابع آب با استفاده از بی مهرگان کفزی یکی از مناسب ترین و مقرون به صرفه ترین روش‌های مطالعات اثرات انسانی بر پیکره اکوسیستم‌های آبی است. استراتژی های تغذیه ای، ویژگی معمولی است که انعطاف پذیری گونه ها را انعکاس می دهد و می توانند بخشی از یک اقدام واحد در ساختار طبقه بندی جوامع باشند. گروه های تغذیه ای در سوخت و ساز اکوسیستم آب شیرین از جمله چرخه مواد مغذی، کاهش اندازه ذرات آلی (به عنوان مثال پاره کننده ها)، تسهیل عملکرد میکروتجزیه کننده ها یعنی باکتری ها، قارچ ها و مخمرها و حمل مواد آلی در پایین دست مشارکت می کنند. این مطالعه با هدف بررسی پراکنش گروههای تغذیهای بزرگ بی‌مهرگان کفزی به عنوان مبنای ارزیابی زیستی در رودخانه چالوس، به عنوان یکی از رودخانه های حفاظت شده ایران با شرایط اکولوژیکی منحصر به فرد، انجام گردید.
مواد و روش‌ها: جهت بررسی گروههای تغذیهای بی‌مهرگان کفزی نمونه‌برداری آن‌ها با استفاده از نمونه‌بردار سوربر به ابعاد 5/30×5/30 سانتی‌متر با چشمه تور 360 میکرون به صورت فصلی در سال 1394 و با 3 تکرار در 9 ایستگاه مطالعاتی در حوضه رودخانه چالوس انجام شد. جهت مقایسه فراوانی گروههای تغذیهای در ایستگاه‌ها و فصول مختلف از آزمون کروسکال- والیس و برای مقایسه جفتی از آزمون من ویتنی استفاده شد. از آزمون های درصد تشابه (SIMPER) جهت تعیین آن دسته از گروههای تغذیهای که بیشترین سهم (درصد مشارکت) را در تشابه موجود در هر ایستگاه و نیز عدم تشابه عمده میان ایستگاه‌های مختلف داشتند، استفاده گردید.
نتایج و بحث: طی مدت نمونه‌برداری از ایستگاه‌های مختلف در مجموع 26220 بزرگ بی‌مهره کفزی جداسازی، شناسایی و شمارش گردید که در 3 شاخه، 4 رده، 12 راسته، 34 خانواده و 35 جنس طبقه‌بندی شدند. در این مطالعه بیشترین میزان فراوانی کل بزرگ بی مهرگان کفزی در ایستگاه های 6 و 8 به ترتیب 15.04و 16.97 درصد از گروههای تغذیهای مختلف بوده است که این میزان می‌تواند به دلیل ورود مواد آلی توسط پساب مزارع پرورش ماهی قبل از این ایستگاه ها باشد. به نظر می رسد مواد جامد معلق به همراه مواد غذایی خورده نشده در مزارع پرورش ماهی قزل آلا نقش مهمی را در افزایش فراوانی بزرگ بی مهرگان کفزی در پایین‌دست مزارع پرورش ماهی دارد. نتایج نشان داد که بزرگ بی مهرگان کفزی در منطقه مورد مطالعه شامل 5 گروه تغذیهای جمع‌کننده (Collector Gatherer)، فیلترکننده (Collector Filter)، شکارچی (Predator)، خراش‌دهنده (Scraper) و پاره‌کننده (Shredder) بودند. نتایج به دست آمده نشان داد که فراوانی گروه تغذیهای جمع‌کننده در ایستگاه 8 نسبت به سایر ایستگاه ها بالاتر بود ولی تفاوت معنی داری را نشان نداد ( 0.05>p). همچنین گروه تغذیهای فیلترکننده در ایستگاه 6 نسبت به سایر ایستگاه ها از فراوانی بیشتری برخوردار می‌باشد ( 0.05>p). به طور کلی، در تمامی فصول، فراوانی گروه های تغذیهای خراش‌دهنده و پاره‌کننده نسبت به سایر گروه ها کمتر بوده و دارای تفاوت معنی دار می‌باشد (p <0.05). نتایج حاصل از آنالیز SIMPER نشان دهنده درجه بالایی از یکنواختی و کاهش تغییرات در هر یک از ایستگاه‌های گروه‌بندی شده به تفکیک فصل بود.
نتیجه‌گیری: به طور کلی، نتایج این تحقیق نشان داد ایستگاه‌هایی که پس از کارگاه‌های پرورش ماهی قرار داشتند در بسیاری از فصول، گروههای تغذیهای فیلترکننده و جمع-کننده به تناوب، بیشترین فراوانی را داشتند. اگرچه براساس نتایج آزمون SIMPER، بدلیل افزایش حضور سایر گروههای تغذیهای در ایستگاه-های بعد از مزارع پروش ماهی سهم مشارکت گروههای فیلترکننده و جمع‌کننده در ترکیب اجتماع بزرگ بی مهرگان کفزی در مقایسه با سایر ایستگاه‌ها کاهش پیدا کرده است.
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
Investigating the effect of rainbow trout farming on macroinvertebrates functional feeding groups in the Chalous river
نویسندگان [English]
- Hossein Rahmani
- Faeghe Radaei
- Sara Haghparast
- Seyedeh Mahdis Rekabi
Animal Science and Fisheries Faculty, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran
چکیده [English]
Introduction:
Biological evaluation of water resources using macroinvertebrates is one of the most appropriate and most cost-effective methods in order to study human impacts on water ecosystems. Nutrition strategies are a typical feature that reflects the flexibility of species and can be part of a single action in the classification structure of societies. Feeding groups contribute to the metabolism of freshwater ecosystems, including nutrient cycles, reduced particle size (e.g shredder), facilitated the functioning of microparticles, Fungi and yeasts and carrying organic matter in the downstream. The aim of this study was to investigate the distribution of feeding groups of bentic macroinvertebrates as the basis of biological evaluation in the Chalous River as one of the protected rivers in Iran with unique ecological conditions.
Material and methods:
Macroinvertebrates were taken using surber sampler (with an approximate area of 0.1 m2 and mesh size of 360 µm) with 3 replicates in 9 stations each season, from June 2015 to March 2016. To compare the abundance of feeding groups in different stations and seasons, the Kruskal-Wallis test was used and a Mann-Whitney test was used to Paired comparison. Simperity tests (SIMPER) were used to determine the feeding groups that had the highest share (participation rate) in the similarity of each station and also the major disparity between the stations.
Results and discussion:
During the whole period of sampling, 26220 individuals of macroinvertebrates were separated, identified and counted, which were belonged to 3 phyla, 4 classes, 12 orders, 34 Families and 35 Genera. In this study, the highest total abundance of invertebrates in stations 6 and 8 was 15.04% and 16.97% of the different feeding groups, which can be due to the entry of organic matter By wastewater farms before these stations. Suspended solids along with non-eaten foods in salmon farms seem to play an important role in increasing the abundance of bentic macroinvertebrate in the bottom of fish farms. Functional feeding groups of macroinvertebrates in this study included five groups: Collector Gatherer, Collector Filter, Predator, Scraper and Shredder. Results showed that, the abundance of Collector Gatherer in station 8 is higher than other stations. The frequencies of Scraper and Shredder groups showed significant differences with other groups (p < 0.05). Also, Collector Filter group in station 6 is more abundant than other stations (p < 0.05). The results of the SIMPER analysis indicated a high degree of uniformity and reduction of variations at each station group seasonally.
Conclusion:
In general, the results of this study showed that the stations that were located after the fish farms in many seasons, alternately collector filter and collector gatherer feeding groups most frequent. However, based on the results of the SIMPER test, due to the increased presence of other feeding groups in stations after fish farms, the contribution of the filterer and gatherer groups to the combination of macroinvertebrates in comparison with other stations decreased.
کلیدواژه‌ها [English]
- Feeding groups
- Benthos
- Chalous River
- SIMPER tests
Akbari, P. and Ebrahimi, E., 2010. Identification and determination of Benthic fauna biomass of Zayandeh-e Rood River (Isfahan province). Iranian Journal of Biology. 23(5), 743-751. (In Persian with English abstract).
Buzby, K.M. and Viadero, R.C., 2007. Structural and functional aspects of treated mine water and aquaculture effluent streams. Hydrobiologia. 583, 251–263.
Callisto, M., Moreno, P. and Barbosa, F.A.R., 2001. Habitat diversity and benthic functional trophic groups at Serra do Cipó, Southeast Brazil. Revista Brasileira de Biologia. 61(2), 259-266.
Camargo, J.A., Gonzalo, C. and Alonso, A., 2011. Assessing trout farm pollution by biological metrics and indices based on aquatic macrophytes and benthic macro invertebrates: a case study. Ecology Indicators. 11, 911-917.
Clifford, H.F., 1991. Aquatic invertebrates of Alberta: An illustrated guide. University of Alberta, Canada. 538p.
Ebrahimnejad, M. and Nikoo, H.E., 2004. Taxonomic identification and distribution of macroinvertebrates in the Marber River in Isfahan province. Iranian Journal of Biology. 17(3), 247-260. (In Persian with English abstract).
EPA., 1996. Quality Criteria For waters, Washington D.C., USA. 256p.
Fries, L.T., Bowles and D.E., 2002. Water quality and macroinvertebrate community structure associated with a sport fish hatchery outfall. North American Journal of Aquaculture. 64(4), 257-266.
Guilpart, A., Roussel, J.M., Aubin, J., Caquet, T., Marle, M. and LeBris, H., 2012. The use of benthic invertebrate community and water quality analyses to assess ecological consequences of fish farm effluents in rivers. Ecological Indicators. 23, 356-365.
Kirkagaiç, M.U., Pulatsu, S. and Topcu, A., 2009. Trout farm effluent effects on water sediment Quality and Benthos. Clean. 37(4-5), 386-391.
Loch, D.D., 1996. The effects of trout farm effluents on the taxa richness of the benthic macroinvertebrates. Aquaculture. 147, 37-55.
Minshall, G.W., Petersen, R.C., Bott, T.L., Cushing, C.E., Cummins, K.W., Vannote, R.L. and Sedell, J.R., 1992. Stream ecosystem dynamics of the Salmon River, Idaho: an 8th-order system. Journal of the North American Benthological Society. 11, 111–137.
Miserendino, M.L., Brand, C. and DiPrinzio, C.Y., 2008. Assessing urban impacts on water quality, benthic communities and fish in streams of the Andes Mountains, Patagonia (Argentina). Water, Air, and Soil Pollution. 194(1-4), 91-110.
Naderi Joloudar, M., Abdoli, A., Mirzakhani, M., and Sharifi Jolodar, R. 2011. Benthic
macroinvertebrates response in the Haraz River to
the trout farms effluent. Iranian Journal of Natural Resources. 64 (2), 163-176. (In Persian with English abstract).
Ogbuagu, D.H., Njoku, J.D., and Ayoade, A.A., 2011. Trends in macrobenthal biotypes of Imo River in a Nigerian Delta region. Journal of Biodiversity and Environmental Sciences (JBES). 1(4), 22-28.
Pirouzi, F. and Tavakoli, M., 2012. Biodiversity study of macrobenthos of major rivers of Lorestan province. National Conference of Aquatic Research and Aquatic ecosystems. Islamic Azad University, Savadkouh Branch. 15-16 November 2012, 37. (In Persian with English abstract).
Piscart, C., Genoel, R., Dolédec, S., Chauvet, E. and Marmonier, P., 2009. Effects of intense agricultural practices on heterotrophic processes in streams. Environmental Pollution. 157, 1011–1018.
Quigley, M., 1977. Invertebrates of streams and rivers. Edward Arnold, UK. 84p.
Radaei, F., 2016. The effect of trout farm effluent on biological indices and species diversity of macro invertebrates in the river basins of Chalous, Mazandaran Province. MSc. Thesis. Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Iran. (In Persian with English abstract).
Sandin, L., 2003. Benthic macroinvertebrates in Swedish streams: community structure, taxon richness, and environmental relations. Ecography. 26(3), 269-282.
Sharifinia, M., Imanpour Namin, J. and Bozorgi Makrani, A., 2012. Ecological assessment of the Tajan River using macroinvertebrate feeding groups and biomarkers. Applied Ecology. 1(1), 80-95. (In Persian with English abstract).
Shokri, M., Rahmani, H. and Ahmadi, M.R., 2015. Evaluation of feeding groups of bentic macroinvertebrates as a qualitative index of Tajan river water. Journal of Zoology Research (Iranian Journal of Biology). 28(1), 52-61. (In Persian with English abstract).
Tello. A., Corner, R.A. and Telfer. T.C., 2009. How do land-based salmonid farms affect stream ecology? A review. Environmental Pollution. 158, 1147–1158.
Tomanova, S., Goitia, E. and Helesic, J., 2006. Trophic levels and functional feeding groups of macroinvertebrates in neotropical streams. Hydrobiologia. 556, 251-264.
Uwadiae, R.E., 2010. Macroinvertebrates functional feeding groups as indices of biological assessment in a tropical aquatic ecosystem: implications for ecosystem functions. New York Science Journal. 3(8), 6-15.
Wallace, J.B. and Merritt, R.W., 1980. Filter-feeding ecology of aquatic insects. Annual Review of Entomology. 25(1), 103-132.
Wallace, J.B., Eggert, S.L., Meyer, J.L. and Webster, J.R., 1997. Multiple trophic levels of a forest stream linked to terrestrial litter inputs. Science. 277, 102–104.
Zivic, I., Markoic, Z., Filipovic-Rojka, Z. and Zivic, M., 2009. Influence of a trout farm on water quality and macrozoobenthos communities of the receiving stream. (Trešnjica River, Serbia). International Review of Hydrobiology. 94(6), 673-687.
)