اهمیت، ضرورت، اهداف و روش تحقیق:
اهمیت و ضرورت تحقیق:
دریا ، به عنوان یک اکوسیستم موجودات زنده بسیاری را از سطوح آب تا اعماق رسوبات در خود جای داده است که هر کدام از آنها به منظور ادامه حیات ، تغذیه و تکثیر به نحوی در تعامل با هم می باشند که در نتیجه همان زنجیره حیات را در آبها تشکیل می دهند و از اینرو تغییر در هر بخش آن سایر بخش ها را تحت تأثیر قرار می دهد.
ماکروبنتوزها که عمومأ شامل بی مهرگان کفزی می باشند بعنوان بخش پائینی زنجیره غذایی آبها محسوب شده و به دلیل گستردگی در تعداد و تنوع و انتقال انرژی در آبها مورد توجه قرار دارند. این موجودات قادرند با استفاده غذایی از پلانکتونها ، زئوپلانکتونها ، سایر بی مهرگان ، رسوبات و غیره ، ماده و انرژی را از سطوح غذایی پائین تر به سطوح غذایی بالاتر از خود انتقال دهند که در نهایت به مصرف کنندگان بزرگتری مثل ماهیها ختم می شوند .
در سال های اخیر یکی از پدیده هایی که هر ساله در شرایط آب و هوایی خاصی در دریا ها بوجود می آید و با رشد و تکثیر بیش از حد جلبکها همراه است ( بلوم یا شکوفایی جلبکها ) با رشد بیش از حد گونه ای از جلبکها و پایداری مستمر و ادامه آن در منطقه به یک اختلال و بحران تبدیل شد و موجودات دریا را تحت تأثیر خود قرار داد به طوریکه پس از گذشت مدت زمانی مرگ و میر بسیار زیاد ماهیها را با خود به همراه داشت . صید ماهیان مرده و فقدان اطلاعات کافی از این پدیده کم سابقه در منطقه مصرف ماهی را در بین مردم و همچنین اشتغال قشر صیادی را دچار مشکل نمود واز این طریق آثار سوئی در اجتماع ایجاد کرد همینطور آثار بلوم همچنان در برخی از نقاط دریا تا مدت ها قابل رویت بود و از اینرو محققان را بر آن داشت تا به بررسی های بیشتری بپردازند . این تحقیق نیز با توجه به این سابقه وشواهد و فرا رسیدن فصل بلوم و به منظور تکمیل وجمع آوری اطلاعات بیشتر در این راستا شکل می گیرد
اهداف تحقیق:
1- تعیین تراکم و تنوع ماکروبنتوزهای سواحل استان هرمزگان از طریق شاخص های زیستی
2- تعیین توده زنده ترماکروبنتوزها در مناطق مورد نظر
3- تعیین دانه بندی و میزان مواد آلی رسوبات بستر وارتباط آنها با تراکم ماکروبنتوزها در مناطق مورد نظر
روش تحقیق:
به منظور بررسی تنوع و تراکم ماکروبنتوزهای سواحل استان هرمزگان، نمونه برداری از فروردین ماه سال 91 به مدت یک سال بصورت ماهانه انجام پذیرفت.گشت های دریایی وعملیات نمونه برداری با استفاده از یک فروند شناور تحقیقاتی نجام گرفت.ساحل بندرعباس با در نظر گرفتن هشت ایستگاه (اسکله شیلات،پارک دولت،جزیره هرمز،بین قشم و هرمز،لنگرگاه کشتی ها،سورو،اسکله پشت شهر و خورگورسوزان) و بنادرلنگه و جاسک هر کدام سه ایستگاه به صورت عمود بر ساحل در یک ترانسکت و در اعماق متفاوت به عنوان مناطق نمونه برداری انتخاب گردیدند.همچنین موقعیت جغرافیایی نقاط نمونه برداری به وسیله دستگاه GPS تعیین گردید بطوریکه در ساحل بندرعباس موقعیت های جغرافیایی56 درجه و 19 دقیقه طول شرقی و 27 درجه و 10 دقیقه عرض شمالی تا 56 درجه و 17 دقیقه طول شرقی و 27 درجه و 10 دقیقه عرض شمالی مورد بررسی قرار گرفتند.همچنین در منطقه بندر لنگه ازمختصات جغرافیایی 57 درجه و 45 دقیقه طول شرقی و 25 درجه و 39 دقیقه عرض شمالی تا 57 درجه و 43 دقیقه طول شرقی و 25 درجه و 38 دقیقه عرض شمالی و در منطقه بندر جاسک از مختصات جغرافیایی 54 درجه و 51 دقیقه طول شرقی و 26 درجه و31 دقیقه عرض شمالی تا 54 درجه و 52 دقیقه طول شرقی و 26 درجه و 31 دقیقه عرض شمالی مورد بررسی قرار گرفتند.عمق این نقاط نیز به وسیله دستگاه CTD تعیین گردیدند.همچنین از هر کدام از ایستگاه ها چهار تکرار به منظور بررسی ماکروبنتوزها و یک تکرار به منظور بررسی میزان موادآلی و بافت رسوبات به وسیله یک دستگاه گرب ون وین 04/0 مترمربع برداشت و تهیه گردید.
نمونه های برداشت شده حاوی ماکروبنتوزها در محل نمونه برداری به وسیله الک با چشمه 500 میکرون و با آب دریا شستشو داده شدند و سپس به ظروف پلی اتیلنی 5/0 لیتری منتقل شدند و بعد از آن با رزبنگال 2/0 گرم در لیتر و الکل اتانول 95/0 به میزان دو برابر حجم رسوب،رنگ آمیزی و تثبیت گشتند و نهایتا"مشخصات کامل و موردنیاز هر ایستگاه بر روی دبه ها درج گردید.نمونه های ماکروبنتوز و رسوبات به منظور شناسایی و بررسی به آزمایشگاه مرکز منتقل شدند.پس از آن به منظور آماده سازی نمونه ها،رسوبات هردبه پس از شستشوی مجدد از الک 500 میکرون عبورداده شده و پس از جداسازی موجودات از سایر مواد زائد و رسوبات،نمونه ها برای شناسایی به زیراستریو میکروسکوپ و میکروسکوپ منتقل شدند(Federation and Association, 2005).گروه های مختلف ماکروبنتوزی بعد از عملیات جداسازی،با استفاده از منابع و کلید های شناسایی معتبر و در دسترس از قبیل پرتاران : (Fauchald, 1977; Rouse and Pleijel, 2001) نرمتنان : (Bosch et al., 1995; Debruyne, 2003)،سخت پوستان: (Sterrer, 1986)و سایر ماکروبنتوزها با استفاده از(Barnes, 1987)در سطح خانواده و برخی تا حد جنس شناسایی شده و فراوانی آنها به صورت عدد در متر مربع ثبت گردید.در بررسی وزن تر توده زنده، موجودات شناسایی شده هر دبه پس از آبگیری،به وسیله ترازوی الکترونیکی با دقت 0001/0 میلی گرم توزین شدند.
همچنین برخی از شاخص های زیستی مربوط به ماکروبنتوزها مانند شاخص تنوع شانون- واینر،شاخص تراز محیطی وشاخص غنای گونه ای با توجه به فرمول های خاص خود محاسبه شدند(Marques et al., 2009)
شاخص تنوع شانون- واینر :
(رابطه1)
N i = تعدادافرادi امین گونه
=Nتعدادکل افرادشناخته شده برای تمام گونه درجمعیت
دراکولوژی اجتماع،شاخص تنوع شانون گسترده ترین کاربرد را دارد به طوریکه مقدار شاخص شانون از یک محیط تحت استرس شدید با آلودگی زیاد،از مقدار عددی صفر شروع می شود و تا حدود 5 الی 6 که بیانگر یک محیط سالم است می رسد.از این شاخص به منظور سنجش تأثیر فاضلاب ها و منابع آلاینده بر موجودات زنده و تنوع گونه ها استفاده زیادی می گردد(اردکانی، 1382).بنابراین شاخص شانون در صورتی صفر است که تنها یک گروه در نمونه برداری موجود باشد و زمانی حداکثر است که تعداد گونه ها بیشتر و افراد تشکیل دهنده هر یک از گروه ها نیز در نمونه تقریباً یکسان باشند(خواجه پور، 1385).
شاخص تراز محیطی :
(رابطه2)
H’: شاخص شانون
S: تعدادکل گونه ها
شاخص تراز محیطی میزان فراوانی افراد گونه ها و نحوه توزیع این فراوانی را در یک نمونه نشان می دهد.به این ترتیب که اگر توزیع فراوانی افراد گونه ها در نمونه یکسان باشد عدد شاخص تشابه حداکثر و هر چه توزیع تراکم و فراوانی افراد گونه ها بیشتر متغیر باشد درجه تشابه یا یکسانی پراکندگی افراد به حداقل خواهد رسید
.(Marques et al., 2009)
شاخص غنای گونه ای(مارگالف) :
(رابطه3)
S : تعداد کل گونه ها
n : تعداد کل افراد شناخته شده برای تمام s گونه در جمعیت
یکی از شاخص های مهم در خصوص توصیف وضعیت اجتماعات بنتیک شاخص غنای جمعیت می باشد که عبارت است از مقایسه تعداد کل گونه ها در اجتماع مورد بررسی.(Marques et al., 2009)
نمونه برداری از رسوبات بستر سواحل مورد نظر به منظور تعیین دانه بندی وسنجش مواد آلی کل رسوبات با استفاده از گرب ون وین 04/0 متر مربع انجام پذیرفت که بدین منظور از روش هیدرومتری برای تعیین دانه بندی و از روش احتراق برای تعیین مواد آلی رسوبات استفاده گشت(زرین کفش، 1372).
روش هیدرومتری در تعیین دانه بندی رسوبات:
حدود 200 گرم رسوب به مدت 24 ساعت در آون و در دمای 80 درجه سانتیگراد خشک شده و 100 گرم از آن را درون بشر ریخته و 20 میلی لیتر محلول 5 درصد و 100 میلی لیتر آب مقطر به آن اضافه نموده و به مدت 24 ساعت با همزن شیشه ای مخلوط می شود تا پیوستگی بین آنها کاملا"از بین رفته سپس به روش تر( زیر شیر آب ) و درون تشت با استفاده از الک 2 میلی متری جدا می گردد.
نمونه های روی الک پس از انتقال به پتری دیش،به مدت 24 ساعت درون آون با دمای 80 درجه سانتیگراد خشک و سپس توزین می گردد(درصد شن).
محتویات تشت به ظرف استوانه ای انتقال و به مدت 24 ساعت ثابت و بدون حرکت قرار داده شده،سپس آب بالای آن سیفون گردیده و رسوبات داخل آن به درون پتری دیش انتقال داده می شود و در دمای 80 درجه سانتیگراد آون خشک می گردد.
مقدار 50 گرم رسوب خشک شده را به درون بشر ریخته و 200 میلی لیتر آب مقطر اضافه نموده و با همزن شیشه ای مخلوط کرده سپس محتویات بشر را به درون استوانه مدرج یک لیتری منتقل نموده و توسط آب مقطر،حجم آن را به یک لیتر رسانده و به وسیله همزن شیشه ای محتویات استوانه را به مدت چند دقیقه به خوبی مخلوط می نمائیم.
هیدرومتر(152 H-62) را به آرامی درون استوانه گذاشته و بعد از 40 ثانیه عدد آن قرائت می گردد(F1).
دماسنج را درون استوانه قرار داده و دمای آب اندازه گیری می شود(T1).
پس از گذشت 2 ساعت،مجددا"مراحل فوق تکرار و دمای آن (T2) و عدد هیدرومتر (F2) قرائت می گردد.پس از انجام تصحیح دمایی با استفاده از جدول مربوطه محاسبات آن به صورت ذیل انجام می شود:
قرائت تصحیح شده مرحله اول : F1= f1+K1
قرائت تصحیح شده مرحله دوم : F2=f2+K2
اعداد تصحیح در جدول : K
%Sand = (50-F1) × 2
%Silt = (F1-F2) × 2
%Clay = F2 × 2
روش احتراق در سنجش مواد آلی:
ابتدا نمونه رسوب در دمای 105 درجه سانتی گراد خشک می شود سپس 2 الی 3 گرم از آن به بوته چینی منتقل شده و در دمای5 ±500 درجه سانتی گراد درکوره الکتریکی به مدت 8 ساعت تا رسیدن به وزن ثابت حرارت داده و میزان موادآلی کل برحسب درصد بر اساس رابطه ذیل محاسبه می شود:
TOM = Í 100
A= وزن رسوب خشک با بوته
B= وزن بوته و رسوب پس از احتراق یا سوختن
C= وزن بوته خالی
پردازش اطلاعات و محاسبات آماری
درنمونه برداری ها برروی فاکتورهای زیست محیطی(فراوانی پرتاران،برخی شاخص های زیستی،ذرات رسوبات ومیزان موادآلی کل) محاسبات آماری ازقبیل:میانگین، واریانس،انحراف معیارانجام گرفت .جهت مقایسه میانگین فاکتورهای زیستی و غیر زیستی در ایستگاه های متفاوت از آزمون Anova (آزمون توکی) در سطح اطمینان 95 درصد و همچنین به منظور بررسی همبستگی بین تراکم کل ماکروبنتوزها با دانه بندی رسوبات و موادآلی از آزمون پیرسون تحت نرم افزار SPSS15 در سطح اطمینان 95 و 99 درصد استفاده گردید.
نتایج:
در بررسی ماکروبنتوزها در طول دوره بررسی گروه های پرتاران،کم تاران،سخت پوستان (ناجورپایان، جورپایان،ده پایان و زره داران)،نرمتنان(شکم پایان و دوکفه ای ها) و سایرگرو ه ها مثل نماتودها(کرم های گرد)،نمرتین ها(کرم های نواری)،روزنه داران،ستاره های شکننده و سایرین شناسایی شدند که در این میان سخت پوستان با مقدار333950 عدد در متر مربع بیشترین و نمرتین ها با مقدار5050 عدد در متر مربع کمترین تراکم را داشته اند،البته پرتاران با مقدار220300 عدد در متر مربع بعد از سخت پوستان در رتبه دوم تراکم قرار دارد
در بررسی میانگین تراکم ماکروبنتوزها در طول دوره بررسی بطور کلی نشان داد که ایستگاه های متعلق به مناطق بندر لنگه وجاسک از تراکم بالاتری نسبت به ایستگاه های منطقه بندرعباس برخوردار بوده است.
بررسی زمانی ایستگاه ها نیز نشان داد که ماکروبنتوزها در ماه فروردین با مقدار 6783 ± 1011 عدد در متر مربع بیشترین و در ماه آذر با مقدار28 ± 6 عدد در متر مربع کمترین میانگین تراکم را داشته اند
نتایج حاصل از آنالیز بافت بستر به صورت درصد میانگین ذرات رسوب در ایستگاه های سواحل بندرعباس،محاسبه شد بطوریکه در منطقه بندرعباس در تمام ایستگاه ها به جز ایستگاه های لنگرگاه و خورگورسوزان ذرات سیلت نسبت به سایر ذرات غالب بوده و ذرات ماسه در رده بعدی قرار دارد.ذرات رسی نیز نسبت به سایر ذرات از درصد پائین تری برخوردار می باشد. درمنطقه بندرلنگه بر خلاف بندرعباس،ذرات ماسه به جز در ایستگاه دریایی،غالب بوده و ذرات سیلت در رده دوم قرار دارد و ذرات رسی نیز کمترین درصد را به خود اختصاص داده اند در بندرجاسک نیز همانند بندرلنگه ذرات ماسه ذره غالب بوده و ذرات سیلت در رده دوم قرار داشته و ذرات رسی نیز از پائین ترین درصد برخوردار می باشد.
نتایج محاسبه همبستگی نشان داد که بین تراکم کل ماکروبنتوزها و درصد ذرات سیلت در سطح اطمینان 99 درصد ارتباط عکس وجود دارد درحالیکه بین تراکم کل ماکروبنتوزها و درصد ذرات ماسه در سطح اطمینان 95 درصد ارتباط مستقیمی وجود داشته.این ارتباط مابین تراکم کل ماکروبنتوزها و درصد ذرات شن و همچنین موادآلی کل معنادار نبوده است.
دستورالعمل فنی و توصیه ترویجی:
ویژگی مناطق کاربرد توصیه ترویجی:
مناطق مورد مطالعه(Study area) :
مناطق مورد مطالعه در آب های ساحلی سه شهرستان از استان هرمزگان می باشد. بندرعباس مرکز استان هرمزگان و یکی از بنادر مهم در جنوب ایران است . بخش وسیع و قابل توجهی از شهر از جمله محله سورو در جنوب غربی شهر در حد فاصل خور شیلات و خورگورسوزان و جنوب محله نخل ناخدا دارای سطحی هموار بوده و از ارتفاعی بین ۰٫۶ متر تا حداکثر ۵ متر از سطح دریا برخوردار می‌باشد.امروزه بیشترین فشار ناشی از ورود پساب های شهری در حد فاصل این ایستگاهها متمرکز گردیده است. بندر شهید رجایی و شهید باهنر به دلیل موقعیت مناسب جغرافیایی، به عنوان نقطه اتکای بندرعباس در جهت جابه‌جایی کالا نتایج اقتصادی به سزایی برای استان هرمزگان به همراه داشته و بندرعباس را به منطقه ویژه اقتصادی معادن، فلزات، کشتی‌سازی و صادرات و واردات کالا تبدیل کرده‌است. منطقه ساحلی استان هرمزگان نیز منطقه ای بود که در سالهای اخیر بر اثر بلوم جلبکی گونه ای از فیتوپلانکتونها دستخوش تغییرات ناشی از افزایش تراکم سلولهای فیتوپلانکتونی و سلولهای مرده آنها قرار گرفت بطوریکه با ایجاد بوی نا مطبوع حاصل از تولید گازو تغییر رنگ ناشی از افزایش تراکم سلولی و همچنین مرگ ومیر توده بسیاری از ماهیان بدلیل کمبود اکسیژن و ...همراه بود و چه بسا که اثرات آن تا مدت های زیادی در برخی نقاط باقی ماند. در همین راستا تغییرات تنوع و تراکم جمعیت بی مهرگان کفزی در ارتباط با شکوفایی جلبکی درآبهای ساحلی استان هرمزگان بررسی گردید. نمونه برداری در طی یکسال ( فروردین 91 – فروردین 92 ) از نواحی ساحلی بندر جاسک، لنگه و بندر عباس، به صورت ماهانه به انجام رسید.