Ekosystém stojatých vod. Lenitický ekosystém

Transkript

1 Ekosystém stojatých vod Lenitický ekosystém

2 Fyziogeografické dělení Vodní tělesa recipienty přirozená jezera - ledovcová, tektonická, pobřežní, poříční, vulkanická a krasová tůně - poříční, nebeské, permanentní a temporální Geologický původ, počet a celková plocha hlavních typů jezer (Kalff, 2002) Původ Počet jezer % z celkového počtu jezer Celková plocha jezer (km 2 ) % z celkové plochy Glaciální 3, Tektonická Pobřežní < Poříční Vulkanická << << 1 Různé Celkem 5, ~

3 umělá - rybníky - přehradní nádrže - umělé tůně lomy, pískovny - nádrže Klasifikace jezer a rybníků podle velikosti jejich plochy (Kalff, 2002) Typ Plocha (km 2 ) Počet jezer Celková plocha (km 2 ) Největší jezera > * Velká jezera Střední jezera Malá jezera ~ 1, ~ Velké rybníky ~7, ~ Jiné rybníky < 0.01 ND ND

4 20 největších světových jezer (km 2 ) (km 3 ) (m) Kaspické Kaspické Bajkal Hořejší Bajkal Tanganjika Aralské (24 200) Tanganjika Kaspické Viktoriino Hořejší Malawi (Njasa) 706 Huronské Malawi (Njasa) Issyk-kul 702 Michiganské Michiganské Velké Otročí 614 Tanganjika Huronské Matana 590 Bajkal Viktoriino Crater 589 Velké Medvědí Velké Medvědí Toba 529 Tonle Sap (11 000) Velké Otročí Sarez 505 Velké Otročí Issyk-kul Tahoe 501 Čad (2 500) Ontario Hornindalsvatn 514 Erie Aralské (175) Chelan 489 Winnipeg Ladožské 908 Kivu 480 Malawi (Njasa) Titicaca 900 Quesnel 475 Balchaš Reindeer 585 Adams 457 Ontario Helmand 510 Fagnano 449 Ladožské Erie 483 Mjøsa 449 Bangweulu Hovsgol 480 Salsvatn 445 Maracaibo Winnipeg 371 Manapouri 443

5 Fyzikální a biologické charakteristiky vybraných největších a nejstarších recentních starobylých jezer (Martens 1997) Jezero Stáří (mil.) Max. hloubka (m) Povrch (km 2 ) Objem (km 3 ) Počet druhů Endemismus (%) Bajkal Tanganjika Malawi/Njasa A A Kaspické Viktorino B B Titicaca Ochridské C C Biwa A - > 600 druhů cichlid (99 % endemismus); ostatní skupiny méně známé B druhů cichlid (99 % endemismus); ostatní skupiny mnohem méně známé C bližší údaje nejsou k dispozici

6 VODY STOJATÉ eustatické vody stálé, minimální kolísání hladiny během roku astatické vody nestálé, velké kolísání hladiny, jejich existence časově omezena vlivem určitých podmínek systémy s relativně uzavřeným cyklem určující je: dotace vodou a ztráty vody srážky přítok podzemní vody odtok odpar - dopad na chemismus vody

7 Základní členění habitatů stojatých vod

8 Pelagiál volná voda epilimnion - horní, prosvětlená eufotická vrstva, trofogenní vrstva metalimnion - mezi nimi, skočná vrstva, termoklina hypolimnion - dolní vrstva s nedostatkem světla, trofolytická vrstva Společenstvo - plankton (organismy pasivně se vznášející ve volné vodě nebo s omezeným aktivním pohybem, např. korýši) - nekton (organismy aktivně plovoucí, např. ryby)

9 Bentál - dno litorál - příbřežní prosvětlená zóna bentálu profundál - část dna pod kompenzačním bodem, v přirozených mělkých nádržích chybí Společenstvo - obývá bentos

10 Litorál příbřežní prosvětlená zóna bentálu (toky ripál) odpovídá epilimnionu charakter a rozsah dán morfologií nádrže propustností vody pro světlo - epilitorál půda již není přeplavována, hladina závislá na výšce hladiny, přechod k terestrickému biotopu, z rostlin hygrofyty, mezofyty - eulitorál - dochází k velkému kolísání vody, převážně emerzní makrofyty (helofyty, hygrofyty) adaptace na vysoké teploty prohřívání - sublitorál - přechodná zóna, odpovídá termoklině, vymezený letní nízkou hladinou v hlubší části rostou natantní a submerzní hydrofyty, v mělčí části emerzní rostliny

11 Typy litorálu

12 Rostliny vyšší i nižší podle velikosti lze dělit: mikrofyty zelené řasy, sinice, rozsivky fytoplankton, perifyton, důležití primární producenti makrofyty většinou vyšší rostliny, ale i mechy, parožnatky, chaluhy, ruduchy Dělení makrofyt podle polohy rostlinných orgánů: 1. Hydrofyty vlastní vodní rostliny - submerzní ponořené, fotosyntetizující orgány pod hladinou - natantní splývavé, fotosyntetizující orgány na hladině nebo těsně nad ní 2. Helofyty - emerzní vynořené, fotosyntetizující orgány ve vzdušném prostředí

13 Vertikální proudění, míchání (mikce) nádrže, stratifikace

14

15 Teplotní stratifikace a cirkulace vody v nádržích

16 Mikce stratifikace a míchání holomiktická nádrž promíchává se celá - malé nádrže rybníky, tůně, jezera meromiktická nádrž promíchává se jen svrchní vrstva profundál je stabilní - hluboká tektonická jezera - slaná jezera monomiktická jezera 1x za rok arktická j. dimiktická jezera 2x za rok mírné pásmo polymyktická jezera více x za rok, tropické j., mělká j. atd.

17 Trofie Trofie čili úživnost obsah živin ve vodě Rozdělení vody podle obsahu živin oligotrofní - s malým obsahem živných látek mezotrofní - se středním obsahem živných látek eutrofní - s vysokým obsahem živných látek Stupeň trofie trofický potenciál Mp [mgl-1] 1 ultraoligotrofní (velmi slabě úživné až neúživné vody) <5 2 oligotrofní (slabě úživné) mesotrofní (středně úživné) eutrofní (silně úživné) polytrofní (velmi silně úživné) hypertrofní (vysoce úživné) > 1000

18 Oligotrofní nádrže dobrá průhlednost,někdy s viditelností i více než 3 m dostatek kyslíku málo živin malá produkce organické hmoty v epilimniu abundance organizmů nízké, ale druhově bohaté mnoho stenooxybiontních živočichů v pelagiálu i bentálu roční přírůstek sedimentů je malý

19 Eutrofní nádrže bohaté na živiny, silnou organickou produkci velká produkce organické hmoty v trofogenní vrstvě vody bohatý déšť mrtvého planktonu, zvýšený přísun org. hmoty z vegetace litorálu - tvorba hnijícího bahna gyttja klesá množství kyslíku v profundálu - v zimě a v létě u dna kyslíkový deficitv bentálu žijí pouze euryoxybiontní živočichové (Chironomus, Tubifex, Chaoborus) vysoké abundance organismů, nízká diverzita typické bujení fytoplanktonu - vodní květ sinice ve vodě nasycené živinami léto vodní květ malá průhlednost

20 Dystrofní nádrže vysoký obsah huminových látek (žlutohnědá barva chudé na sloučeniny N, P, Ca bohaté na huminové látky v koloidním stavu omezený rozvoj planktonu (řas a sinic) chudý zooplankton i zoobentos (kyselá voda) - v planktonu dominují perloočky Ceriodaphnia, Chydorus, Polyphemus, v bentosu Chironomus, Tubifex) Humus blokuje rozvoj baktérií rozkladný proces na dně se hromadí organická hmota nehnijící bahno Polyphemus pediculus velkoočka slatinná do 2 mm, v zarostlých, slatinných vodách

21 Primární produkce v různých typech jezer Oligotrofní horská jezera Eutrofní jezera

22 Oligotrofní vs eutrofní jezero

23 Rybníky cílevědomý chov vodních organismů akvakultura rybníky: uměle vytvořené, vypustitelné nádrže, určené k chovu ryb nebo vodní drůbeže, dnes ale i další účely (rekreace, chráněná území) typy - nebeské - napouštěcí intenzifikační polointezifikační ostatní podle přirozené produktivity (tj. bez přikrmování):

24 Organismy dle zdroje energie autotrofní org. - producenti heterotrofní org.- konzumenti kouskovači (drtiči) shredders sběrači collectors keškrbávači (spásači) scrapers (grazers) dravci (predators) heterotrofní org. - destruenti (dekompozitoři)

25 Potravní sítě

26 Autotrofní organismy fytoplankton sinice, řasy perifyton sinice, řasy makrofyta

27 Plankton fytoplankton sinice, řasy (viz přednáška doc. Kopp) zooplankton vířníci, korýši buchanky, perloočky v zimě zahrabaní ve dně Copepoda plankton, pak do dna diapauza Chaoborus denní vertikální migrace larvy Chironomidae - 1. stádia zvětšování odporu těla, zvětšení povrchu, sliz, plynné vakuoly Nekton ryby, velcí brouci, ploštice

28 Cyklomorfóza - komplex faktorů prostředí teplota, potrava, turbulence, světelný režim, predace

29 Brachionus sp. predátor Asplanchna sp.

30

31 Denní migrace

32 Schema pulzů základních abiotických faktorů a rozvoje planktonních organismů během roku

33 Sezónní cyklus zooplanktonu

34 Konzumenti vířníci, zooplankton - makrozoobentos larvy hmyzu, korýši, měkkýši, červi

35 Predátoři - larvy vážek (Odonata) - larvy i dospělci brouků (Coleoptera) - pijavice (Hirudinea) - dravé ryby - ptáci

36 Zvláštní typy stojatých vod Rašeliniště - rozsáhlá území, tvorba humifikované půdy Slatiny - vznikly zazemněním jezer a jiných nádrží, spodní voda Vrchoviště dotována vodou srážkovou Voda rašelinišť nízký obsah elektrolytů vysoký obsah huminových látek (hnědá barva) vysoký obsah CO 2, ph 3,5 5,5 Společenstva - tyrfobiontní a tyrfofilní organismy - řasy dvojčatkovití (Desmidiales) - kořenonožci, vířníci, perločky, vážky, chrostíci, vířníci Pylové analýzy v jednotlivých horizontech - sledování historického vývoje okolních lesních porostů, vliv člověka

37 Periodické (astatické) vody - tůně vznik - jarní záplavy, tání sněhu, zvýšení podzemní vody, deště Společenstva - osídlují živočichové s krátkým generačním cyklem - Daphnia, Moina, vířníci, hlístice, brouci - jarní druhy - žábronožka sněžní (Siphonophanes grubei), listonoh jarní (Lepidurus apus) ihned po rozmrznutí Adaptace živočichů k vyschnutí (diapauza) i vymrznutí

38 Pluviotelmy (napájené dešťovou či sněhovou vodou) Potamotelmy (plněné vodou při stoupnutí hladiny řek buď infiltrací podzemní vody nebo přímým zaplavením povodňovou vodou svrchu)

39 Malá velikost tůní tepelná kapacita vodního tělesa je malá (rychlé změny ve stratifikaci) ovlivnění okolním terestrickým prostředím je zásadní. Se zmenšující se plochou hladiny roste poměr jejího obvodu k ploše (intenzívní interakce s břehem) vodní sloupec je vzhledem k malému objemu a malé hloubce více ovlivněn procesy v sedimentech ve srovnání např. s velkými jezery (rychlý úbytek kyslíku s hloubkou a naopak přibývání rozpuštěných látek)

40 Zvláštní typy tůní dendrotelmy dutiny stromů fytotelmy úžlabí listů lithotelmy štěrbiny a pukliny skalisek Společestvo - larvy vířníků, pakomárců (Dasyhelea) a pakomárů (Metriocnemus)

41 Saliny abnormální existenční podmínky - vysoká koncentrace solí, kolísání salinity Společenstva - osídleny euryhalinními druhy - bičíkovci - Dunaliella halina - žábronožka - Artemia salina - břežnice - Ephydra riparia v pelagiálu

42