rozdíly mezi stojatými a tekoucími vodami vodní hmyz a jeho potravní nároky koncept říčního kontinua podzemní vody a prameny

Transkript

1

2 rozdíly mezi stojatými a tekoucími vodami vodní hmyz a jeho potravní nároky koncept říčního kontinua podzemní vody a prameny

3 chybí vertikální gradienty teploty a kyslíku (kromě velkých řek) = všude je kyslíku dost místo toho mají toky lineární charakter (jednosměrné proudění, jednosměrný transport látek a energie) organismy musí umět zůstat na místě adaptace proti proudu bentická společenstva důležitější než planktonní, trade-off: dostat dost potravy k přežití vs. vyhnout se sežrání a splachu autochtonní vs. allochtonní primární produkce + časově omezený periodicky se opakující přísun látek

4

5

6 eroze = přesuny materiálu umožňují migraci, i mezi mořem a sladkou vodou kolísající průtok nestabilní dno přísun látek přítokem, z okolí, jejich ztráty odtokem kontakt s terestrickým prostředím - tok a jeho povodí tvoří komplex

7 tekoucí vody jsou nejpohyblivější částí limnického biocyklu srážky: průměrné zdržení vody v atmosféře je 9 dní průměrné srážky na Zemi 1010 mm/rok, v ČR 668 mm/rok srážky mají různý osud podle toho, kam spadnou (viz další slajd)

8 neregulovaná řeka na středním nebo dolním toku neregulovaná řeka na horním toku

9 srážková voda se vsakuje do podzemí až po nepropustné podloží nesaturovaná vrstva saturovaná vrstva podloží

10 voda odtéká povrchovým a podpovrchovým odtokem rychlost proudu závisí na spádu, charakteru dna a tvaru koryta vodní tok má přirozené koryto s příčným i podélným profilem, kterým protéká určité množství vody (za jednotku času) = průtok Q

11 základní charakteristika vodního stavu v toku průtok (Q) objem vody za jednotku času (m 3 /s) n-leté průtoky - pravděpodobnostní hodnoty: Q 100 pravděpodobná frekvence výskytu daného maximálního průtoku je 1x za 100 let Q po 355 dnů v roce bude dosaženo daného nebo vyššího průtoku sledování průtoků, limnigrafy, modelování specifický odtok množství vody odtékající z plochy povodí za jednotku času rozkolísanost průtoků

12

13 český termín = proudový snos pasivní pohyb částic ve vodním sloupci sukcesní a udržovací mechanismus několik typů drift podle původu: emergentní drift = výlet imág hmyzu s larvami žijícími v proudu terestrický drift = suchozemské organismy spadlé do vody katastrofický drift = snos způsobený přívalem vody organismy se driftu brání uchycením na místě nebo rekompensací = protiproudový let imág po výletu z vody nebo pozitivní rheotaxe (pohyb proti směru proudu u blešivce) poproudový a protiproudový drift (aktivní)

14 adaptace proti rychlému proudu: rozsivky ve slizových obalech na kamenech, mechy a makrofyta pevně kořenící a se splývavými listy, dorzoventrální zploštělost bezobratlých, schránky se zátěží (chrostíci), chování (drift viz dále), přísavky některých bezobratlých model ryby: pstruh = dlouhé válcovité tělo se silnou schopností plavat (opakem jsou plochá, vysoká, pomalu plovoucí těla ryb v dolních úsecích toků) většinou silná pozitivní rheotaxe (pohyb proti proudu)

15 tvar rybího těla v rychle proudící a v pomalu proudící vodě

16 jedním z běžných druhů živočichů v proudivých tocích je korýš blešivec (Gammarus sp.) asi 1 cm, pohybuje se po dně na boku, živí se detritem a zpracováváním listového opadu

17 úseky toku: tůně (pools) + peřeje (riffles) + proud (run) peřej tůň

18

19

20

21 = podříční voda/podříční dno pod tokem, často spojený s podzemní vodou říční voda ve vrstvě štěrku o mocnosti až do 1 m (větší tok více), osídlená bentickými organismy říčního dna až 10x hustěji než povrch dna žijí zde živočichové prakticky všech skupin jako na povrchu dna a střídavě pobývají v této vrstvě nebo na vlastním dně na povrchu. nežijí tu praví podzemní stygobionti pravá podzemní voda osídlená stygobionty - vyplňuje štěrkové náplavy pleistocenního až holocenního stáří o mocnosti desítek až stovek metrů - zásoba pitné vody vynikající kvality. V tomto biotopu žijí praví živočichové podzemních vod = stygobionti. Tento biotop vyplňuje nejen prostor ve štěrkových náplavech pod vlastní řekou, ale daleko po stranách řeky v jejím údolí a nestojí na místě, ale velmi pomalu se sune dolů údolím

22 vyjádření hierarchie vodních toků v rámci říční sítě rozdělení na toky různých řádů pramenné úseky (zdrojnice) mají označení 1. řádu při soutoku dvou úseků vodních toků stejného řádu vznikne vodní tok vyššího řádu při soutoku dvou úseků vodních toků různého řádu se zachovává číslo vyššího řádu, jež se však nenavyšuje

23

24

25 drtí nebo kousají vodní rostliny nebo terestrický opad převádějí CPOM na FPOM

26 sbírají (filtrují) z vody FPOM

27 oškrabují perifyton

28 živí se jinými organismy

29 organismy a společenstva v podélném profilu toku se vyvíjejí v souladu s podmínkami vnějšího prostředí trofické adaptace různých druhů zoobentosu a ryb horní tok, střední tok a dolní tok diverzita hmyzu a ryb stoupá od pramene po proudu; naopak od horních toků níže klesá diverzita měkkýšů a korýšů rozložení potravních skupin:

30 Horní toky: horské toky převaha drtičů (mění CPOM na FPOM) převažuje respirace nad produkcí

31 Střední toky: převaha sběračů, uplatňují se i herbivoři respirace a produkce se postupně vyrovnávají nebo produkce převažuje

32 Dolní toky: naprostá převaha sběračů primární produkce je nižší než respirace

33 spirálování živin

34 Vody podzemní doplněk, neprobrali jsme v přednášce... Voda vyplňující zvodněnou vrstvu v půdě, prostory kapilár, průlin, puklin a kaveren (dutin, jeskyní,...) prostory dány fyzikálními vlastnostmi hornin, zejména jejich propustností pro vodu : sedimentární : velikost částic, porozita vyvřeliny : stupeň zvětrávání porozita metamorfované : nestejnorodost podle toho typy podzemních vod :./...

35 Typy podzemních vod : Tři typy podzemních vod : vody průlinové : vyplňují jemné prostory v porézním materiálu, pomalu prostupují půdou a sedimenty vody puklinové : vyplňují pukliny v rozpukaných horninách, štěrkem vyplněné prostory, vymleté dutiny v horninách vody krasové (kavernózní) : vyplňují velké dutiny (jeskyně, a pod.) v krasových oblastech

36 Typy podzemních vod : Tři typy podzemních vod se liší rychlostí pohybu vody : průlinová voda postupuje po spádu pomalu, přitom se filtruje přes vrstvy částic, studna na průlinové vodě se pomalu doplňuje čistou vodou puklinová voda se může posouvat rychle, ale nefiltruje se studna na ní se rychle doplňuje vodou, ale znečistění se šíří daleko krasové vody mohou vytvářet podzemní nebo ponorné řeky, podzemní jezera...

37 Původ podzemních vod : Podzemní voda se doplňuje srážkami = slabý roztok směsi slabých (HCO 3- ) i silných (SO 4 2- ) kyselin, obohacený rozpuštěným N 2 a O 2 ten v půdě rychle ubývá až na 0,1 mg.l -1 ve velkých hloubkách V půdě se voda obohatí organickými látkami (i mikroorganismy), CO 2, Cl - (indikují moč), NO 3 -, Ca a Mg V hlubších horninách se obohatí rozpuštěnými anorganickými látkami : - vody podzemní prosté do 1 g.l -1, - vody minerální nad 1 g.l -1

38 Životní podmínky v podzemních vodách : 1) Tma : živočichové bezbarví, bílí, slepí buď bez očí nebo s rudimenty očí vývoj jiných smyslů : hmatové orgány, čich = chuť - chybí primární produkce jako zdroj organické hmoty 2) konstantní, nízká teplota : kolísá obvykle 2 až 4 C kolem průměrné roční teploty oblasti, tedy u nás je asi 8 až 9 C organismy stenothermní oligothermní jiná situace v termálních vodách ~ 35 C, ale i vody 50 až 80 C

39 Původ fauny v podzemí (Metazoa) druhy vázané na podzemní biotopy : stygobionti jsou to druhy odvozené od příbuzných z povrchových vod zatlačeny do kompetičně méně zatíženého biotopu, ztratily některé orgány (zrak) řada druhů má reliktní charakter převládají drobné organismy, větší druhy jsou spíše výjimkou (krasové vody)

40 Blešivci - Amphipoda blešivci z rodů Niphargus a Niphargellus bílí, slepí, oproti r. Gammarus hubení a ploší, s dlouhými končetinami žijí v puklinových podzemních vodách, ve studních (do nich jsou splaveni čerpáním vody) a lze je najít i na stráních horských bukových lesů v puklinových heleokrenech vývěrech ze suťových strání do zvlhlého bukového opadu po odkrytí spadlého mokrého listí se vyskytují ve vodě vývěru mezi štěrkem (zvláště na Moravě v karpatských horstvech)

41 Vejdovského studniční korýš z pražských studní : bezkrunýřka slepá Bathynella natans Vejdovsky (Crustacea, Malacostraca : Anaspidacea)

42 Doplněk doplňku: prameny Krenál eukrenal - pramen - přepadavý (reokrenní) - mokřadní (heleokrenní) - tůňkový (limnokrenní) hypokrenal - pramenná stružka

43 Další typy pramenů permanentní termální prameny (více jak 35 o C) permanentní studené prameny v glaciálních oblastech permanentní studené prameny v neglaciálních oblastech temporární studené prameny permanentní brakické prameny permanentní slané prameny

44 Základní charakteristiky krenálu přechodová zóna, ale není typický ekoton primárně nízké koncentrace rozpuštěného O 2 dle typu různě rychlé dosycování vždy vyšší koncentrace rozpuštěného CO 2 vyšší mineralizace vody zdroj podzemní voda první primární producenti dle typu a mineralizace různá specifická společenstva občasný a pravidelný výskyt stygobiontů a stygofilů

45 Eukrenál přechod mezi podzemními a povrchovými vodami nízká a stálá teplota (ale horké prameny) málo kyslíku druhy z podzemí (Niphargus) druhy nižších úseků toku (Gammarus)

46 Hypokrenál obvykle málo vodný, více kyslíku než v eukrenalu teplota blízká teplotě pramene, max 14 C Diatoma hiemale, Bithynella austriaca, Crenobia alpina

47 další organismy pramenišť larvy pakomárců rod Dixa larvy chrostíků Lepidostoma hirtum larvy pošvatek rodu Leuctra strunovci vodní Gordius aquaticus

48 reokrén vývěr puklinové vody ze svahu, hned odtéká limnokren tůňka v plochém terénu, s odtokem do potůčku heleokren bažina, mokřad, s odtokem vody sbírající se do potůčku