Formation of phytoplankton in the first years of existence of the water supplying reservoir (Southern Poland) against the background of increased eutrophication process

• Autorzy: Pająk G.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of the investigations was a recognition of the complex of physico-chemical parameters affecting the dynamics and structure of phytoplankton. The taxonomical composition, abundance and biomass of nano- and phytoplankton has been determined. In the development of the reservoir four stages were distinguished. In stage I of the reservoir filling, the temperature and pH value of water as well as the level of PO4-P, had a decisive influence on the process of phytoplankton formation. A sudden change in the damming ordinate in stage II of the reservoir studies contributed to the development of nanoplanktonic diatoms, and the refilling of the reservoir ( stage III) caused an abundant development of green algae. After the reservoir had been filled (stage IV) the planktonic forms of cryptophytes group dominated. The initial dominance of taxons had no influence on its structure after a four-year searching. A very similar pattern of proportionally altering phytoplankton communities in the investigated basins (BM and BD) suggests that both the depth and availability of nutrient compounds were not the limiting factors in the initial period of functioning of the Dobczyce Reservoir.

Słowa kluczowe

EN

new dam reservoir; water chemistry; phytoplankton; nanoplankton; number; biomass; eutrophication stages

• Wydawca: Institute of Oceanography University of Gdańsk
• Czasopismo: Oceanological and Hydrobiological Studies
• Rocznik: 2003
• Tom: Vol. 32, No. 4
• Strony: 5--77
• Opis fizyczny: Bibliogr. 102 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Pająk G.

• Centrum Promocji Zdrowia "Herbacell", Goczałkowice – Zdrój, ul. Szkolna 37, Poland

Bibliografia

• [1]. Allan I.D., 1998, Ekologia wód płynących, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 450.
• [2]. Armitage P.D., 1984, Environmental changes induced by stream regulation and their effect on lotic macroinvertebrate communities, [W:] Regulated Rivers, (red. A. Lillehammer i S.J.Saltveit), Universitetforlaget AS, Oslo, 139-66.
• [3]. Armitage P.D., Blackburn J.H., 1990, Environmental stability and communities of Chironomidae (Diptera) in a regulated river, Regulated Rivers: Res.Manage., 5, 319-28.
• [4]. Biernacka I., 1959, Plankton Jeziora Rożnowskiego w czerwcu 1957 r (Plankton of the Lake Rożnów in June 1957), Pol. Arch. Hydrobiol., 5 (18), 147-159.
• [5]. Bogucki Z., 1979, Elementy statystyki dla biologów. Statystyka opisowa, UAM Poznań: -117.
• [6]. Bohr R., 1962, Socjologiczne badania peryfitonu roślinnego w jeziorze Mamry, Stud. Soc. Scient. Toruniensis, Sec.D., 6, 1: 1-44.
• [7]. Bohr R., 1966, Fitoplankton zbiornika zaporowego pod Koronowem w pierwszym roku spiętrzenia wód, Zesz. Nauk. UMK, 15, 9: 109-116.
• [8]. Bohr R., 1967, Zbiorowiska glonów peryfitonowych jezior Polski północnej, Zesz. Nauk. UNK, 17, Biologia 10: 61-78.
• [9]. Bucka H., 1965, The phytoplankton of the Rożnów and Człuchów Reservoirs, Limnol. Inv. Tatra Mts. Dunajec River Basin. Kom. Zagosp. Ziem Górskich PAN, 11: 236-263.
• [10]. Bucka H., 1987, Ecological aspects of the mass appearance of planktonie algae in dam reservoirs of southern Poland, Acta Hydrobiol., 29: 149-191.
• [11]. Bucka H., Żurek R., 1992, Trophic relations between phyto- and zooplankton in a field experiment in the aspect of the formation and decline of water blooms, Acta Hydrobiol., 34, 139-155.
• [12]. Bucka H., Żurek R., Kasza H., 1993, T1w effect of physical and chemical parameters on the dynamics of phyto- and zooplankton development in the Goczałkowice Reservoir (southern Poland), Acta Hydrobiol., 35: 133-151.
• [13]. Burchardt L., Pańczakowa J., 1987 a, Qualitative and quantitative changes in phytoplankton on the background ofphysico-chemical changes in the water of Świętokrzyskie Lake in the years 1977-79, Pol. Arch. Hydrobio1.34, 2, 193-214.
• [14]. Burchardt L., Pańczakowa J., 1987 b, Changes in chlorophyll contents of Świętokrzyskie Lake phytoplankton, as related to qualitative and quantitative fluctuations of phytoplankton dencity and the physico-chemical conditions in this lake in summer 1979, Pol. Arch. Hydrobio1.34, 2, 177-191.
• [15]. Butorina L.G., 1961, Fitoplankton Ivanskoho vodochraniliśća v 1954-1956, Trudy Instituta Biologii Vodochraniliść, 4 (7).
• [16]. Decamps H. 1984, Biology of regulated rivers in France, W:] Regulated Rivers, (Red. A. Lillehammer i S.J.Saltveit), Universitetsforlaget AS, Oslo, 495-514.
• [17]. Feminella I.W., Power M.E., Resh V.H., 1989, Periphyton responses to invertebrate grazing and riparian canopy in three northern California coastal streams, Freshwater Biology 22, 445-57.
• [18]. Fleituch T., Amirowicz A., Mazurkiewicz G., Pająk G., 1992, Wpływ zmian hydrologicznych na formowanie się biocenozy Zbiornika Dobczyckiego, Mat. XV Zjazdu Hydrobiologów Polskich, Gdańsk 1992, 19.
• [19]. Fraleigh P., 1978, Comparison of successional changes in chlorophyll levels in simple ecosystems having different amount of phosphorus, Verh. Internat. Verein. Limnol. 20, 1236-1243.
• [20]. Gliwicz M.Z., Kowalczewski A., Ozimek T., Pieczyńska E., Prejs A.K., Rybak J.I., 1980, Ocena stopnia eutrofizacji wielkich jezior mazurskich, Wyd. Akad. Warszawa, 103.
• [21]. Głodek I., 1985. Jeziora zaporowe świata, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 174.
• [22]. Gołdyn R., Kozak A., Kostka K., 1994, Causes of changes in the water quality of the restored Maltański Reservoir in Poznań, Poznańskie Towarzystwo Przyjaciół Nauk. Wydział Nauk Matematyczno-Przyrodniczych. Prace Komisji Biologicznej. Tom LXXIV.
• [23]. Guseva K.A., 1955, Fitoplankton Rybinskovo vodochraniliśća, Trudy biol. St. Borok, 2: 24-49.
• [24]. Kadłubowska J.Z., 1970, Współzależność między liczbą jednostek taksonomicznych okrzemek a niektórymi właściwościami wody rzek, Łódzkie Tow. Nauk., Łódź 108: 1-54.
• [25]. Kadłubowska J.Z., 1975, Zarys algologii, PWN, Warszawa, 503.
• [26]. Kajak Z., 1979, Eutrofizacja jezior (Eutrophication of lakes), Warszawa, PWN, 233.
• [27]. Kajak Z., 1990, Funkcjonowanie ekosystemów wodnych i ich ochrona i rekultywacja. Cz.l. Ekologia zbiorników zaporowych i rzek , Wydawnictwo SGGW-AR, Warszawa, 340.
• [28]. Kajak Z., 1995 a, Hydrobiologia. Ekosystemy wód śródlądowych, Dział wyd. filii UW, Białystok, 326.
• [29]. Kajak Z., 1995 b, Eutrofizacja nizinnych zbiorników zaporowych. M. Zalewski (red.) Procesy biologiczne w ochronie i rekultywacji nizinnych zbiorników zaporowych, Bibl. Monitor. Środ. PIOŚ. Łódź: 33-41.
• [30]. Kasza H., 1979, Rainfall waters as a source of nutrient components for the reservoir at Goczałkowice, Acta Hydrobiol., 21, 279-289.
• [31]. Kasza H., 1992, Changes in the aquatic enviroment over many years in three dam reservoirs in Silesia (southern Poland) from the beginning of their existence - causes and effects, Acta Hydrobiol., 34, 65-114.
• [32]. Kasza H., W. Krzanowski, E. Krzyżanek, G Pająk 1983, Zmiany hydrochemii, flory i fauny w zbiorniku zaporowym w Goczałkowicach w okresie 25-lecia, Mat. XII Zjazdu Hydrobiologów Polskich, Lublin 1983, 83.
• [33]. Kasza H., Winohradnik J., 1986, Development and structure of the Goczałkowice Reservoir ecosystem. VII. Hydrochemistry, Ekol. Pol.,34, 365-395.
• [34]. Kawecka B., Eloranta U.P., 1994, Zarys ekologii glonów wód słodkich i środowisk lądowych, PWN, Warszawa: 1-252.
• [35]. Kilham P., Kilham S.S., 1980, The evolutionary ecology of phytoplankton. In: Morris I. (Ed.): The physological ecology of phytoplankton, Oxford, Blackwell, 571-597.
• [36]. Kiseleva E.I., 1954, Plankton Rybinskovo vodochraniliśća, Trudy probl. Temat. Soveść 2: 22-32.
• [37]. Kownacki A., Starmach J., 1989, Ocena jakości górnego Dunajca i kierunki zmian pod wpływem zabudowy hydrotechnicznej. Dunajec wczoraj-dziś-jutro (Evaluation of water quality of the upper Dunajec and trends towards changes brought about by hydrotechnical construction. The Dunajec yesterday-today-tomorrow), CPBP 04.10 SGGW-AR. 11, 95-108.
• [38]. Krzyżanek E., Kasza H., Krzanowski W., Pająk G. 1986 - Succesion of communites in the Goczałkowice Dam Reservoir in the period 1955-1982. -Arch. Hydrobiol., 106, 21-4.
• [39]. Krzyżanek E., Kasza H., Pająk G., 1993, The effect of water blooms caused by blue-green algae on the bottom macrofauna in the Goczałowice Reservoir (southern Poland) in 1992, Acta Hydrobiol., 35 (3): 221-230.
• [40]. Kuzin B.S. (red.), 1972, The Rybinsk reservoir and its life, Leningrad, Nauka, 164.
• [41]. Kuzin B.S., Sztegman B.K. (Ed), 1972, The Rybinsk reservoir and its life, Leningrad Publ. House-Nauka, 1-364.
• [42]. Lampert W., Sommer U., 1996, Ekologia wód śródlądowych, PWN, Warszawa: 1-390.
• [43]. Lund J.W.G., Kipling C., Le Cren E.D., 1958, The inverted microscope method of estimating algal numbers and the statistical basis of estimations by counting, Hydrobiol.11: 143-170.
• [44]. Mac Arthur R.H., Wilson E.O., 1967, The Theory of Island Biogeography, Princeton University Press, Princeton, NJ.
• [45]. Moll R.A., Stomer E.F., 1984, A hypothesis relating trophic status and subsurface chlorophyll maxima of lakes, Arch. Hydrobio1.94: 425-440.
• [46]. Morochovets L.V., 1959, Fitoplankton Kujbyśevskovo vodochraniliśća v gody evo zapolnenja, Trudy Inst. Biol. Vodochr. AN SSSR, 2: 31-44.
• [47]. Munn M.D., Brusven M.A., 1991, Benthic macroinvertebrate communities in nonregulated and regulated waters of the Clearwater River, Idaho, U.S.A, Regulated Rivers: Res.Manage., 6, 1-11.
• [48]. Nakamura Y., Hirano T., Hara Y., Seki H., 1983, Nutrient uptake by phytoplankton in a mesotrophic irrigation pond in Japan, Arch. Hydrobiol. 98: 59-69.
• [49]. Nesmerak I., 1986, Nitrates and minerał nitrogen fertilization, Limnologica, 17, 273-282.
• [50]. O'Kelley J.C., 1968, Minerał nutrition of algae, Ann. Rev. Plant Physiol., 19, 89-111.
• [51]. Oleksowicz A.S., 1988, Dynamika zbiorowisk glonów w troficznie zróżnicowanych jeziorach Pojezierza Kaszubskiego. (The dynamics of algal communities in Kashubian Lakes of different trophy), Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Rozprawy, Toruń, 1-84.
• [52]. Pająk G. 1986 a, Development and structure of the Goczałkowice Reservoir ecosystem VIII, Phytolplankton.- Ekol. Pol., 34, 1986: 397-413.
• [53]. Pająk G, 1986 b, Fitoplankton zbiornika Wisła Czarne w latach 1981-1983, Mat. XIII Zjazdu Hydrobiologów Polskich, Szczecin 1986, 155.
• [54]. Pająk G., 1995, Fitoplankton zbiornika zaporowego Wisła Czarne w latach 1981-1983 /Polska południowa/. (W) Zakwaszenie Czarnej Wisełki i eutrofizacja zbiornika Wisła Czarne. /Red./ S. Wróbel, Kraków, Centrum Inf. Naukowej., 115-119.
• [55]. Pająk G. 1996 a, Wpływ fitoplanktonu rzeki Wisły na rozwój fitoplanktonu w Zbiorniku Goczałkowickim w 1994 roku. (The effect of Vistula River phytoplankton in the Goczałkowice reservoir in 1994), Zeszyty Naukowe Pl — Inżynieria Włókiennicza i Ochrona Środowiska 40, (12); 165-167, Bielsko-Biała , Pl, ISSN 1230-5995.
• [56]. Pająk G., 1996 b, Wpływ dopływającego sestonu rzeki Wisły na rozwój fitoplanktonu w Zbiorniku Goczałkowickim oraz wpływ zbiornika na rozwój fitoplanktonu w Wiśle poniżej zapory 1995r. (Polska Pol.), XV Sympozjum Fykologiczne, wyd. PTB.. Lublin — Krasnobród — Zwierzyniec 10-12 maja 1996.
• [57]. Pająk G. 1998, Phytoplankton of the Wisła — Czarne dam reservoir in 1981-1983 — Enviromental degradation in the Czarna Wisełka and Biała Wisełka catchments, Western Carpathians., Ed. Stanisław Wróbel, Studia Naturae (1998) 44: 183-194.
• [58]. Pająk G., 2001, Proces kształtowania się zbiorowiska glonów planktonowych w pierwszej fazie napełniania Dobczyckiego Zbiornika zaporowego, Rozprawa doktorska, Zakład Hydrobiologii, UAM, Poznań.
• [59]. Pająk G, Kiss K.T., 1990, Seasonal changes of phytoplankton in Vistula River, above and below the Goczałkowice Reservoir, Acta Hydrob., 32: 101-114.
• [60]. Petts G.E., 1984, Impounded Rivers, John Wiley, Chichester.,189.
• [61]. Peukert V., 1970, Untersuchungen ueber den Einfluss von ueberstauten Flaechen auf die wasserqualitaet von Talsperren, Fortschr. Wasserchem., 12, 66-82.
• [62]. Pliński M.,1999, Hydrobiologia, Ocean, Dział Wyd. Sopockiego Instytutu Ekologicznego, Sopot, 137.
• [63]. Pociej J., 1976, Statystyka matematyczna. Działy wybrane, Skrypt AR, Kraków.
• [64]. Prymachenko A.D., 1961, Fitoplankton Gorkovskho vodochraniliśća v pervyje gody evo suśćestvovania (1956-1957), Trudy Instituta Biologii Vodochraniliść, 4(7), 4-19.
• [65]. Prymachenko-Scheychenko A.D., Denisova A.I., Tulupćuk J.M., 1976, Phytoplankton development in the Dniepr reservoirs in connection with dynamics of biogenic elements, Limnologica /Berlin/, 10: 525-528.
• [66]. Prochazkova L., 1980, Agricultural impact on the nitrogen and phosphorus concentration in water. In: Duncan N., J. Rzóska. /Eds/: Land use impacts on lake and reservoir ecosystems, Proc. MAB Project 5, Workshop, Facultas Verlag Wien, 78-100.
• [67]. Prochazkova L., Blazka P., 1989, lonie composition of reservoir water in Bohemia: long-term trends and relationships, Arch. Hydrobiol. Beih., Ergebn. Limnol., 33, 323-330.
• [68]. Rast W., Smith V.H., Thornton K.W., 1989, Characteristics of eutrophication in the control of eutrophication of lakes and reservoirs. In: O.S. Ryding and W. Rast. (ed) The control of eutrophication of lakes and reservoirs, Paris, Parthenon Publ. Group, 1-314.
• [69]. Reynolds C.S., 1984, Phytoplankton periodicity: tlw interactions form, function and environmental variability, Freshwat. Biol., 14, 111-142.
• [70]. Reynolds C.S., 1984 b, The ecology of the freshwater phytoplankton. Cambridge studies in ecology. Eds: E. Beck, H.J.B. Birks, E.T. Connor, Cambridge Univ. Press: 1-384.
• [71]. Rott E., 1981, Some results from phytoplankton counting intercalibrations Schwiez. Z, Hydrol. 43: 34-62.
• [72]. Rumek A., 1957, Plankton i peryfiton Zbiornika Goczałkowickiego w 1956r., Kom. do spraw Górnośląskiego Okręgu Przemysłowego. PAN, 8: 58-76.
• [73]. Sanecki J., Bucka H., 1992, Prognoses of changes in phytocoenoses of the River Dunajec (southern Poland) as a result of hydrotechnical constructions, Acta Hydrobiol., 34: 357-373.
• [74]. Siemińska J., 1952, The plankton of artificial lalce at the Rożnów dam, Mem. Acad. Pol. Scie. Letters, Cl. Sci. Math-Nat., B. (1951), 18, 1-109.
• [75]. Sommer U., 1981, The role of r- and K-selection in the succession of phytoplankton in Lake Constance, Acta Oecol., 2, 327-342.
• [76]. Sommer U., 1989, Plankton ecology: Succession in plankton communities. (Ed ). Springer-Verlag, 369 s.
• [77]. Spodniewska I., 1955, Plankton Jeziora Tajty. Ekol. Pol. A 3/7: 1-226. Spodniewska I., 1974, The structure and production of phytoplankton in Mikołajskie Lake, Ecol. Pol. 22: 65-106.
• [78]. Spodniewska I., 1978, Phytoplankton as the indicator of lake eutrophication. I. Summer situation in 34 Masurian lakes in 1973, Ecol. Pol. 26: 53-70.
• [79]. Spodniewska I., 1979, Phytoplankton as the indicator of lake eutrophication. II". Summer situation in 25 Masurian lakes in 1976, Ecol. Pol. 27: 481-496.
• [80]. Stanford J.A., Ward J.V., 1979, Stream regulation in North America, (W:) The Ecology of Regulated Rivers, (red. J.V.Ward i J.A.Stanford), Plenum Publishing Corporation New York, 215-36.
• [81]. Stanford I.A. , Ward J.V., 1986, The Colorado River system. [W:] The Ecology of River Systems, (Red. B.R. Davies i K.F. Walker), Dr W. Junk Publishers, Dordrecht, The Netherlands, 353-74.
• [82]. Stanford J.A., Ward J.V., 1989, Serial discontinuities of a Rocky Mountain river. I. Distribution and abundance of Plecoptera. Reagulated Rivers, Res. Manage., 3, 169-75.
• [83]. Starmach K., 1963, Rośliny słodkowodne. Wstęp ogólny i zarys metod badania. Flora słodkowodna Polski 1, PWN, Warszawa. 271.
• [84]. Starmach K., 1989, Plankton roślinny wód słodkich. Metody badania i klucze do oznaczania gatunków występujących w wodach Europy środkowej, PWN. Warszawa-Kraków: 1-496.
• [85]. Starmach K., Wróbel S., Pasternak K., 1976, Hydrobiologia — Limnologia, PWN, Warszawa: 1-620.
• [86]. Stempniak M., Goklyn R., 1985, Analiza przyczyn szybkiego zaniku niektórych jezior na przykładzie Pojezierza Wielkopolskiego, IKS Poznań.
• [87]. Tarwid K. (Red.) 1988, Ekologia wód śródlądowych, PWN, Warszawa, 322.
• [88]. Thurlow D.L., Davis R.B., Sassevile D.R., 1975, Primary productivity, phytoplankton populations and nutrient bioassays in China Lake, Haino, U.S.A. Verh. Internat. Vorein. Limnol. 19: 1029-1036.
• [89]. Tilman D., Kilham S.S., Kilham P., 1982, Phytoplankton community ecology: the role of limiting nutrients, Ann. Rev. Ecol. Syst.13, 349-372.
• [90]. Tifonova I.S., 1989, Changes in community structure and productivy of phytoplankton as indicators of lake and reservoir eutrophication, Arch. Hydrobiol. Beih., Ergebn. Limnol., 33, 363-371.
• [91]. Vollenweider R.A.,1971, Scientific fundamentals of the eutrophication of lakes and flowing waters, with particular reference to nitrogen and phosphorus as factors in eutrophication. Organization for Economic Cooperation and Development, Paris, Techn. Rep. DAS/CSI/68. 27.
• [92]. Ward J.V., 1976, Comparative limnology of differentially regulated sections of a Colorado mountain river, Arch.Hydrobiol. 78: 319-342.
• [93]. Ward J.V., Stanford J.A., (red.) 1979, The Ecology of Regulated Rivers. Plenum Publishing Corporation, N.Y.
• [94]. Ward J.V., Stanford J.A., 1987, The ecology of regulated streams: past accomplishments and directions for future research ,(w:) Regulated Streams-Advances in Ecology, (red. J.F.Craing i J.B.Kemper), Plenum, N.Y, 391-401.
• [95]. Wilk-Woźniak E., 1999, Mechanizmy stabilizujące fitoplankton w eutroficznym zbiorniku zaporowym „Dobczyce", Rozprawa doktorska, Zakład Hydrobiologii UAM Poznań, ZBW PAN.
• [96]. Williams N.J., Goldman Ch.R., 1975, Succesion rates in lake phytoplankton communities, Verh. Internat. Verein. Iimnol. 19: 808-811.
• [97]. Wojciechowska W., 1987, Ocena tempa i zależności zmian fitoplanktonu jeziornego badanych z dnia na dzień trzema metodami ilościowymi, Rozprawa habilitacyjna, Wydawnictwo Akademii Rolniczej, Lublin, 39.
• [98]. Wojciechowski I., 1980, Podstawy kształtowania i ochrony środowiska, Wyd. AR.Lublin, 204.
• [99]. Wojciechowski I., 1987, Ekologiczne podstawy kształtowania środowiska, Wyd. Nauk. PWN, Warszawa, 450.
• [100]. Wróbel S., 1988, Uwarunkowania jakości wody w zbiornikach zaporowych, (Red): Wróbel S., Biomanipulacja jako metoda biologiczna zachowania czystości wody w zbiornikach zaporowych, (Mat. Symp. Mogilany 16-18 maj 1988), PZTIS 553, 145-153.
• [101]. Wróbel S., 1995, Zakwaszenie Czarnej Wisełki i eutrofizacja zbiornika zaporowego Wisła — Czarne, (Red): S. Wróbel, Kraków, Centrum Informacji Naukowej, 155.
• [102]. Wróbel S., 1999, Zbiorniki zaporowe — zło konieczne. Przyczyny i skutki wielkich powodzi, Mat. Konf., Kraków, 29-30 XI 1999.