rola ekotonów w „homogennym” jeziorze

Fosfor na granicy czyli:
rola ekotonów w
„homogennym”
jeziorze
Iwona Kostrzewska-Szlakowska,
Marek Rzepecki
ekoton
G.L. Clarke (1965): strefy przejściowe, w których
istnieją silne oddziaływania pomiędzy zespołami.
Di Castri i Hansen (1992)
proponują; strefy w
których przestrzenne i czasowe tempo zmian w
ekologicznej strukturze czy funkcjonowaniu jest
bardziej gwałtowne niż w przekroju krajobrazowym.
Stosuje się terminy: boundary, edge, transition zone,
interface, microlayer, ale EKOTON jest bardziej
uniwersalny precyzując termin jako strefę interakcji
funkcjonalnych pomiędzy elementami krajobrazu.
Czy ekotony woda jeziorna:
- powierzchnia rośliny, kamienia, -osadu, -pęcherze
gazów, -cząstki detrytusu,
- atmosfery są pułapkami czy
źródłami P dla wód jeziornych?
ekoton woda: -roślina, -kamień,
-inne podłoża zanurzone
E. Pereyra-Ramos (1981)
jezioro Majcz Wielki:
powierzchnia jeziora 161,5 ha, powierzchnia
litoralu 69,5 ha z czego 48% zajmuje Chara
sp., wśród której dominowała Chara rudis
(70% częstości występowania)
dla której oszacowano, że na jej powierzchni
jest średnio 209 g SM peryfitonu na m2
litoralu co nam daje szacunkowo 70 ton
peryfitonu!
lub:
7,28 m2 powierzchni Ch.rudis na m2 litoralu
jest przydatna do kolonizacji przez peryfiton
czyli łącznie 243 ha a więc 3,5 razy więcej
niż powierzchnia całego litoralu w jeziorze
PERYFITON
zespół organizmów roślinnych i
zwierzęcych osiadłych na podłożu stałym,
stanowiących osobną jednostkę biocenologiczną
Termin wprowadzony przez Behninga
uzupełnieniem terminologii bentosowej.
1928r.
był
Dupłakov 1933 wydzielił peryfiton jako samodzielną
jednostkę biocenotyczną.
BMAP: peryfiton jest skomplikowaną strukturą glonów i
mikroorganizmów heterotroficznych przyczepionych do
zanurzonego
podłoża
w
większości
wodnych
ekosystemów. Jest istotnym źródłem pokarmu dla
bezkręgowców i niektórych ryb, a także może być
ważnym sorbentem zanieczyszczeń, a w związku z tym
również ważnym wskaźnikiem jakości wód.
Schemat peryfitonu wg Biological Monitoring and
Abatement Program, USA
Zdjęcia z mikroskopu skaningowego
peryfitonu na powierzchni skał
(Wetzel i in. 1997)
Przy tak dużej biomasie peryfitonu można
stwierdzić, że w sezonie wegetacyjnym litoral jest
pułapką dla fosforu
ekoton woda - atmosfera
Schemat mikrowarstwy powierzchniowej
Procesy zachodzące w mikrowarstwie
powierzchniowej
80
70
stężenie P w m ikrow a rstw ie pow ierzch niow ej
Stężenie
fosforu
w MP
i
WPP
w
jeziorach
różnej
trofii
60
50
40
j. humusowe TP
30
j. mezotroficzne TP
20
j.eutroficzne TP
j. humusowe PP
10
j. mezotroficzne PP
j. eutroficzne PP
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
stężenie P w wodzie podpowierzchniowej
I. Kostrzewska-Szlakowska
„Mikrowarstwa powierzchniowa:
zależność składu chemicznego i zagęszczenia bakterii od trofii jeziora”
Współczynniki wzbogacenia (Ef)
mikrowarstwy powierzchniowej w fosfor
całkowity i cząstkowy w jeziorach różnej
trofii
Ef
8
TP
6
PP
4
2
0
j. dystroficzne
j. mezotroficzne
j. eutroficzne
Ekoton woda-atmosfera stanowi dynamiczną pułapkę
dla fosforu, albowiem
łatwo ulega zaburzeniom
(=źródło), ale i szybko się
odtwarza (=pułapka)
ekoton: woda - osad
Przemiany P w kolumnie wody
(przyswajanie, wydzielanie,
obumieranie, rozkład, opad)
DP
PP
Fe2+/Fe3+
3+
2+
Fe /Fe
Mn4+/Mn2+
pH
Hydroliza enzymatyczna
Wymiana przez podstawianie
MO
3+
Al
2+
Ca
2+
Mg
Wiązanie przez
glony, bakterie
Sedymentacja
Korzenie roślin
wodnych
Dyfuzja
Resuspensja
(Mieszanie
przez wiatr)
Wydzielanie
gazów
Mn /Mn
Precypitacja
2+
3+
(Ca ,Fe )
4+
Biomieszanie
(Mieszanie przez
organizmy)
2+
Oddychanie
Fermentacja
SO42-
Procesy fizykochemiczne
Procesy diagenezy
Trwała akumulacja
w osadach
Schemat
procesów
wiązania/
uwalniania
fosforu
w ekotonie
woda-osad
jeziorny
Procesy mikrobiologiczne
Marek Rzepecki
„Przemiany związków
fosforu w układach
woda-osad i ich rola
w procesie
eutrofizacji
jezior”
??
wiązanie
uwalnianie
Schemat
przedstawiający
aktywność
osadów
w warunkach
tlenowych i
beztlenowych
+O2
- O2
osady dy humusowego
jeziora Flosek
bagienne osady
przyjeziorne
osady litoralne jezior "kaskadowych"
osady siedlisk rzeczno-jeziorno-rzecznych
rzeki Krutynia
Marek Rzepecki
„Przemiany związków
fosforu w układach
woda-osad i ich rola
w procesie eutrofizacji
jezior”
Osady jezior mazurskich są źródłem fosforu
dla wód jeziornych, stanowiąc swoistą
„bombę”
biologiczną
z
opóźnionym
zapłonem
dziękuję za uwagę !
Fot. Iwona Jasser
Jezioro Pietrzysko
wczesna wiosna