Age and land use as factors differentiating hydrochemistry and plant cover of astatic ponds in post-agricultural landscape

• Autorzy: Mętrak M. , Pawlikowski P. , Suska-Malawska M.

Identyfikatory

DOI

10.2478/jwld-2014-0011

Warianty tytułu

PL

Wiek i sposób użytkowania terenu jako czynniki różnicujące hydrochemię i roślinność zbiorników astatycznych w krajobrazie porolnym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Small, astatic ponds are important features of post-glacial landscape, which support heterogeneity and biodiversity of agricultural areas. In the presented research we explored differences in hydrochemistry and plant cover of 20 small ponds located in Northeastern Poland, characterized by diverse age and developed in differently managed areas. According to our research, though changes in water level are under direct influence of water balance in the catchment, to which belonged the ponds, their hydrochemistry seemed to be shaped by processes at the level lower than the catchment scale. Age of the ponds appeared to be an important factor influencing density and species composition of vegetation developed on the studied ponds.

PL

Badania prowadzono przez dwa lata na małych zbiornikach wodnych w krajobrazie porolnym w Mazurskim Parku Krajobrazowym. Wybrano 20 zbiorników podzielonych na trzy grupy różniące się wiekiem, stopniem odizolowania i sposobem zagospodarowania otaczających je terenów. Regularnie monitorowano właściwości chemiczne wody w zbiornikach. W celu oszacowania różnic w pokrywie roślinnej zbiorników wykonano zdjęcia fitosocjologiczne metodą Brauna-Blanqueta. Wykazano, że nowopowstałe zbiorniki istotnie statystycznie różnią się od starych poziomem wody, jej odczynem i zawartością jonów wapnia. Najwyższy poziom wody zarejestrowano w starych zbiornikach położonych w otoczeniu półnaturalnych wilgotnych łąk, największą wartość pH i największe stężenie jonów wapnia – w nowopowstałych zbiornikach. We wszystkich badanych grupach zbiorników poziom wody i wartości badanych parametrów chemicznych podlegały zmienności sezonowej. Roczna dynamika właściwości chemicznych wody nie wykazywała związku z fluktuacjami poziomu wody. Parametry chemiczne wody w starych zbiornikach położonych wśród pól uprawnych nie różniły się od notowanych w starych zbiornikach położonych na obszarze łąk półnaturalnych. Na nowopowstałych zbiornikach dominowały zbiorowiska charakterystyczne dla otwartej toni wodnej. Brzegi młodych zbiorników charakteryzowały się znacznym udziałem błotnistych, luźno pokrytych roślinnością powierzchni. Różnorodność flory młodych zbiorników, wyrażona liczbą gatunków oraz współczynnikiem Shannona- Weavera, była istotnie mniejsza niż w starych zbiornikach. Zbiorniki stare na półnaturalnych łąkach cechował duży udział gatunków charakterystycznych dla rzędu Molinietalia caeruleae W. Koch 1926 oraz dla związku Magnocaricion Koch 1926. W grupie tych zbiorników zarejestrowano największe wartości wskaźników różnorodności biologicznej. Na starych zbiornikach otoczonych polami uprawnymi dominowały pałkowiska Typha latifolia. Zaobserwowano także liczne gatunki charakterystyczne dla siedlisk przekształconych przez człowieka (gatunki ruderalne, chwasty).

Słowa kluczowe

EN

astatic ponds; vegetation; water chemistry

PL

hydrochemia; roślinność; zbiorniki astatyczne

• Wydawca: Wydawnictwo ITP
• Czasopismo: Journal of Water and Land Development
• Rocznik: 2014
• Tom: no. 21
• Strony: 29--37
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Mętrak M.

• University of Warsaw, Faculty of Biology, Biological and Chemical Research Centre, ul. Żwirki i Wigury 101, 02-089 Warsaw, Poland

autor

Pawlikowski P.

• University of Warsaw, Faculty of Biology, Biological and Chemical Research Centre, ul. Żwirki i Wigury 101, 02-089 Warsaw, Poland

autor

Suska-Malawska M.

• University of Warsaw, Faculty of Biology, Biological and Chemical Research Centre, ul. Żwirki i Wigury 101, 02-089 Warsaw, Poland

Bibliografia

• [1] ANGELER D.G., ALVAREZ-COBELAS M. 2005. Island biogeography and landscape structure: Integrating ecological concepts in a landscape perspective of anthropogenic impacts in temporary wetlands. Environment Pollution. Vol. 138 p. 420–424.
• [2] BOIX D., BIGGS J., CEREGHINO R., HULL A.P., KALETTKA T., OERTLI B. 2012. Pond research and management in Europe: “Small is Beautiful”. Hydrobiologia. Vol. 689. Iss. 1 p. 1–9.
• [3] CAFFREY J.M., MONAHAN C., TIERNEY D. 2006. Factors influencing the distribution of aquatic plant communities in Irish canals. Hydrobiologia. Vol. 570 p. 133–139.
• [4] CHASE J.M., BENGTSSON J. 2010. Increasing spatio-temporal scales: metacommunity ecology. In: Community ecology: processes, models and applications. Ed. H.A. Verhoef, P.J. Morin. Oxford. Oxford University Press p. 57–68.
• [5] DECLERCK S., DE BIE T., ERCKEN D., HAMPEL H., SCHRIJVERS S., VAN WICHELEN J., GILLARD V., MANDIKI R., LOSSON B., BAUWENS D., KEIJERS S., VYVERMAN W., GODDEERIS B., DE MEESTER L., BRENDONCK L., MARTENS K. 2006. Ecological characteristics of small farmland ponds: Associations with land use practices at multiple spatial scales. Biological Conservation. Vol. 131 p. 523–532.
• [6] DOWNING J.A. 2010. Emerging global role of small lakes and ponds: little things mean a lot. Limnetica. Vol. 29. No. 1 p. 9–24.
• [7] DOWNING J.A., PRAIRIE Y.T., COLE J.J., DUARTE C.M., TRANVIK L.J., STRIEGL R.G., MCDOWELL W.H., KROTELAINEN P., CARACO N.F., MELACK J.M., MIDDELBURG J.J. 2006. The global abundance and size distribution of lakes, ponds, and impoundments. Limnology and Oceanography. Vol. 51. No. 5 p. 2388–2397.
• [8] GIORIA M., SCHAFFER A., BACARO G., FEEHAN J. 2010. The conservation value of farmland ponds: Predicting water beetle assemblages using vascular plants as surrogate group. Biological Conservation. R. 143 p. 1125–1133.
• [9] JABŁOŃSKA-BARNA I. 2007. Macroinvertebrate benthic communities in the macrophyte-dominated Lake Łuknajno (northeastern Poland). Oceanological and Hydrobiological Studies. International Journal of Oceanography and Hydrobiology. Vol. 34. Supl. 4 p. 29–37.
• [10] KIRKMAN L.K., SMITH L.L., QUINTANA-ASCENCIO P.F., KAESER M.J., GOLLADAY S.W., FARMER A.L. 2012. Is species richness congruent among taxa? Surrogacy, complementarity and environmental correlates among three disparate taxa in geographically isolated wetlands. Ecological Indicators. Vol. 18 p. 131–139.
• [11] KŁOSOWSKI S., JABŁOŃSKA E. 2009. Aquatic and swamp plant communities as indicators of habitat properties of astatic water bodies in north-eastern Poland. Limnologica. Vol. 39. Iss. 2 p. 115–127.
• [12] KUCZYŃSKA-KIPPEN N. 2009. The spatial segregation of zooplankton communities with reference to land use and macrophytes in shallow Lake Wielkowiejskie (Poland). Internationale Revue der gesamten Hydrobiologie und Hydrographie. Vol. 94. Iss. 3 p. 267–281.
• [13] LUKACS B.A., SRAMKO G., MOLNAR A. 2013. Plant diversity and conservation value of continental temporary pools. Biological Conservation. Vol. 158 p. 393–400.
• [14] MATUSZKIEWICZ W. 2001. Przewodnik do oznaczania zbiorowisk roślinnych Polski [Guide to plant communities in Poland]. Warszawa. Wydaw. Nauk. PWN. ISBN 8301135204 pp. 536.
• [15] MIRACLE M.R., OERTLI B., CEREGHINO R., HULL A. 2010. Preface: conservation of european ponds – current knowledge and future needs. Limnetica. Vol. 29 p. 1–8.
• [16] NICOLET P., BIGGS J., FOX G., HODSON M.J., REYNOLDS C., WHITFIELD M., WILLIAMS P. 2004. The wetland plant and macroinvertebrate assemblages of temporary ponds in England and Wales. Biological Conservation. Vol. 120 p. 261–278.
• [17] OERTLI B., AUDERSET JOYE D., CASTELLA E., JUGE R., CAMBIN D., LACHAVANNE J.B. 2002. Does size matter? The relationship between pond area and biodiversity. Biological Conservation. Vol. 104 p. 59–70.
• [18] OLMO C., ARMENGOL X., ORTELLS R. 2012. Re-establishment of zooplankton communities in temporary ponds after autumn flooding: Does restoration age matter? Limnologica. Vol. 42 p. 310–319.
• [19] PATZIG M., KALETTKA T., GLEMNITZ M., BERGER G. 2012. What governs macrophyte species richness in kettle hole types? A case study from Northeast Germany. Limnologica. Vol. 42 p. 340–354.
• [20] RICKLEFS R.E., LOVETTE I.J. 1999. The roles of island area per se and habitat diversity in the species-area relationships of four Lesser Antillean faunal groups. Journal of Animal Ecology. Vol. 68 p. 1142–1160.
• [21] ROLON A.S., ROCHA O., MALTCHIK L. 2012. Do effects of landscape factors on coastal pond macrophyte communities depend on species traits? Aquatic Botany. Vol. 103 p. 115–121.
• [22] SHANNON C., WEAVER W. 1971. The mathematical theory of communication. Urbana. University of Illinois Press. ISBN 0252725484 pp. 144.
• [23] TABOSA A.B., MATIAS L.Q., MARTINS F.R. 2012. Live fast and die young: the aquatic macrophyte dynamics in a temporary pool in the Brazilian semiarid region. Aquatic Botany. Vol. 102 p. 71–78.
• [24] SMILAUER P., LEPS J. 2014. Multivariate analysis of ecological data using CANOCO 5.2nd ed. Cambridge University Press. ISBN 9781107694408 pp. 373.
• [25] THIERE G., MILENKOVSKI S., LINDGREN P.E., SAHLEN G., BERGLUND O., WEISNER S.E.B. 2009. Wetland creation in agricultural landscapes: Biodiversity benefits on local and regional scales. Biological Conservation. Vol. 142 p. 964–973.
• [26] ZACHARIAS I., DIMITRIOU E., DEKKER A., DORSMAN E. 2007. Overview of temporary ponds in the Mediterranean region: Threats, management and conservation issues. Journal of Environmental Biology. Vol. 28 p. 1–9.
• [27] ZUBALA T. 2005. Możliwość retencjonowania odpływu na przykładzie wybranej zlewni lessowej [Possibility of drainage retention on the example of a loess catchment]. Acta Agrophysica. Vol. 5 p. 219–228.