Badanie możliwych skutków działalności człowieka na jeziora

Badanie możliwych skutków działalności człowieka na jeziora

Badanie możliwych skutków
działalności człowieka na
jeziora lobeliowe z okolic
Chojnic
Autor: Małgorzata Landowska
Klasa: III b
Szkoła: III LO im. Marynarki Wojennej RP w Gdyni
Opiekun: mgr Małgorzata Kupczyk-Skodowska
Streszczenie: W dniach od 21.07.2015r. do 04.08.2015r. prowadzono
obserwacje terenowe czterech jezior lobeliowych z okolic Chojnic, województwo
pomorskie. (Badane obiekty przestawia Ryc.1.) Badano frekwencję oraz
procentowe pokrycie transektów przez wybrane zespoły i zbiorowiska roślinne.
Oprócz tego przeprowadzono analizę chemiczną wody pod kątem wybranych
parametrów. Uzyskane wyniki świadczą o stosunkowo dobrym stanie jezior
Wielkiego Gacna i Okonia Dużego. Jezioro Sierzywk podlega silnej eutrofizacji,
której źródłem jest spływ powierzchniowy z otaczających jezioro pól oraz z
pastwiska, wciąż jednak Sierzywk nie utracił całkowicie charakteru jeziora
lobeliowego. Stan jeziora Kłodzko Małe świadczy o jego postępującej
eutrofizacji, której źródłem może być działalność człowieka.
Wstęp: Tematem mojej pracy są skutki antropogenicznego wpływu na jeziora
lobeliowe, ponieważ chcę zwrócić uwagę na rangę problemu, jakim jest
zanikanie naturalnego charakteru tych jezior oraz na potrzebę i znaczenie ich
ochrony. Jezioro lobeliowe definiowane jest jako miękkowodny, oligo- lub
mezotroficzny zbiornik wodny odznaczający się obecnością charakterystycznych
gatunków roślin [3]. Główne zagrożenie tych siedlisk stanowią zatem nadmierna
eutrofizacja i dystrofizacja[8,9]. Oddziaływaniem sprzyjającym postępującej
eutrofizacji jest antropopresja[9].
A
B
C
D
Ryc.1. Widok jezior: Wlk. Gacno (A), Duży Okoń (B), Sierzywk (C) i Kłodzko Małe (D).
1
Materiał i metody: Obserwacje terenowe prowadzono w dniach od 21.07.2015r.
do 04.08.2015r., na terenie czterech jezior lobeliowych. Dwa z nich: jezioro
położone w PN„ Bory Tucholskie”- Wielkie Gacno (53°47'37"N 17°33'25"E) oraz
jezioro położone w obrębie obszaru Natura 2000 [9] - Duży Okoń
(53°43'16"N 17°25'40"E) zostały przyjęte w pracy jako wzorcowe jeziora
lobeliowe. Natomiast jezioro stanowiące własność prywatną - Sierzywk
(54°1'16"N 17°27'43"E) oraz jezioro Kłodzko Małe (53°44'10"N 17°21'56"E) na
podstawie dostępnych danych [8,9] zaklasyfikowano jako zbiorniki
antropogenicznie zmienione. Na każdym z jezior wyznaczono transekt o długości
200m i szerokości 2m, obejmujący obszar przylegający do linii brzegowej jeziora.
Prowadząc obserwacje posługiwano się plastikową kratą, stosując miarę
pokrywania powierzchni zajmowanej przez dany zespół roślinny w kwadracie
1mx1m. Do oceny powierzchni zajmowanej przez daną fitocenozę zastosowano
skalę o następujących zakresach: 0%, 0-5%, 5-40%, 40-60%, 60-80%, 80-100%.
Badane zespoły i zbiorowiska roślinne to: (elementy wytłuszczone stanowią
identyfikatory fitosocjologiczne jezior lobeliowych [wg9]): Isoëto-Lobelietum
dortmannae – zespół poryblinu jeziornego i lobelii jeziornej, Myriophylletum,
alterniflori – zespół wywłócznika skrętoległego i brzeżycy jednokwiatowej,
Luronietum natantis – zespół elismy wodnej, Ranunculo-Juncetum bulbosi –
zespół jaskra leżącego i situ drobnego, Zbiorowisko ze Sparganium
angustifolium (jeżogłówką pośrednią), Sparganietum minimi – zespół jeżogłówki
najmniejszej, Calletum palustris – zespół czermieni błotnej, NupharoNymphaeetum albae – zespół grążela żółtego i grzybieni białych.
Przy oznaczaniu zespołów i zbiorowisk roślinnych posługiwano się
„Przewodnikiem do oznaczania zbiorowisk roślinnych Polski” Władysława
Matuszkiewicza (2002) oraz Tomem II „Poradnika ochrony siedlisk i gatunków”
dostępnym na stronie programu Natura 2000, częścią zatytułowaną: „siedlisko
3110 - jeziora lobeliowe”.
Dnia 04.08 pobrano 3 próbki wody nadosadowej, każda o objętości 1dm3/jezioro
celem przeprowadzenia analizy fizykochemicznej wody. W Tabeli 1.
przedstawiono badane parametry oraz metody ich oznaczania:
Tabela 1. Analiza fizykochemiczna wody
Badany parametr
Urządzenie/odczynnik/metoda
pH, potencjał
pH-metr stacjonarny z wbudowaną
oksydacyjno-redukcyjny
elektrodą typu redoks
przewodnictwo elektrolityczne, TDS konduktometr
barwa
skala platynowo-kobaltowa
ogólny węgiel organiczny (OWO)
spektrofotometr
zawartość Ca2+
odczynnik EDTA, NH2OHxHCl, kalces,
NaOH (metoda wersenianowa)
2
Próbki do analizy pobierano losowo, w najgłębszym miejscu transektu, ok. 20 cm
nad dnem, w odległości ok. 1,5m od linii brzegowej. Dzień po poborze, dzięki
uprzejmości pracowników Katedry Ekologii Roślin Uniwersytetu Gdańskiego,
autorka pracy poddała je podstawowemu badaniu analitycznemu w
laboratorium ww. placówki. Próbki wody nie były w żaden sposób utrwalane
chemicznie, do momentu wykonania ostatnich pomiarów (tj. do 08.09) były
przechowywane w warunkach chłodniczych (4°C).
Frekwencja zespołów, o jakiej mowa w części wyników, to procentowy udział
kwadratów z obecnością danego zespołu do całkowitej liczby kwadratów
badanej powierzchni danego jeziora (400)[1,5]. Pokrycie procentowe jest to
natomiast suma % powierzchni zajmowanych przez dany zespół roślinny w
kwadratach 1mx1m podzielona przez całkowitą liczbę kwadratów transektu, w
których dany zespół jest obserwowany [5]. Ze względu na zastosowanie skali %
innej niż popularna skala Braun-Blanqueta, na wykresach 3,4 zaznaczono min i
max wartości pokrycia procentowego dla przyjętej skali. Nie obliczano wartości
pokrycia % dla zespołów o frekwencji <1%, ze względu na niewielki wpływ na
interpretację otrzymanych wyników.
Wykresy 1-4 wykonano przy pomocy programu Excel.
Wyniki: Wyniki badań laboratoryjnych wody zestawiono w Tabeli 2:
Tabela 2. Średnie wartości wybranych parametrów dla próbek wody z jezior:
Wlk. Gacno, Kłodzko Małe, Duży Okoń i Sierzywk
Jezioro/
Parametr
Wlk. Gacno
Kłodzko M.
D. Okoń
Sierzywk
pH
6,31
7,44
6,61
8,85
Przewodnict
wo [µS/cm1]
23,767
83,333
32,667
26,667
TDS
[mg/dm3]
7,0
45,0
10,7
3,3
redoks
[mV]
28,3
-28,0
13,3
-122,0
barwa
(mgPt/dm3)
15
60
20
40
OWO
[mgC/dm3]
1,9294
9,1141
2,4839
6,3056
Zawartość
wapnia
Ca2+[mg/dm3]
4,8096
17,0340
12,8256
4,6092
Pod względem pH wyróżnia się jez. Sierzywk, w którym wartość tego parametru
to ok. 9. Jez. Kłodzko Małe uzyskało najwyższe wyniki w kategoriach zawartości
jonów Ca2+/dm3, zawartości OWO, barwy, przewodnictwa i wartości
współczynnika TDS. Wyniki jez. Wlk. Gacna i Dużego Okonia są do siebie zbliżone.
Liczba badanych fitocenoz obecnych w zasięgu wyznaczonych transektów
wahała się od 2 do 7 - w zależności od badanego jeziora. Frekwencja
najliczniejszych zespołów roślinnych w poszczególnych jeziorach została
zaprezentowana na wykresach 1 i 2. Pozostałe, badane fitocenozy posiadały
bardzo niską procentową frekwencję lub występowały tylko w obrębie transektu
jednego jeziora – ich frekwencję przedstawiono w Tabeli 3. Zbiorowiska z
jeżogłówką pośrednią oraz zespołu Ranunculo-Juncetum bulbosi
nie
obserwowano na terenie żadnego z jezior.
3
Wykres 1. Frekwecja zespołu:
Isoëto-Lobelietum dortmannae
Wykres 2. Frekwencja zespołu
Nupharo-Nymphaeetum albae
50.75%
80.50%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
50%
65.50%
40%
30%
20%
0%
Wlk. Gacno Duży Okoń Sierzywk
6.75%
10%
2.25%
0%
0%
0%
Wlk.
Gacno
Kłodzko
Małe
Duży Okoń Sierzywk
Kłodzko
Małe
Tabela 3. Frekwencja pozostałych zespołów.
Zespół – nazwa
Występowanie + frekwencja
Luronietum natantis
Kłodzko Małe: 0,75%
Sparganietum minimi
Sierzywk: 28%
Myriophylletum alterniflori Sierzywk: 8,25%; Kłodzko Małe: 0,5%
Calletum palustris
Kłodzko Małe: 0,25%
Procentowe pokrycie najliczniejszych zespołów roślinnych przedstawiono na
wykresach 3 i 4. Pokrycie pozostałych zespołów prezentuje tabela 4.
Wykres3. Pokrycie % zespołu
Isoëto-Lobelietum dortmannae
Wykres4. Pokrycie % zespołu
Nupharo-Nymphaeetum albae
60
35
50
30
40
25
20
30
15
20
10
10
5
0
0
Wielkie Gacno Duży Okoń
Sierzywk Kłodzko Małe
Legenda: czarną linią zaznaczono odchylenie
standardowe próby.
Wielkie
Gacno
Duży Okoń
Min pokr. %
Sierzywk Kłodzko Małe
Śr. pokr. %
Max pokr. %
Tabela 4. Pokrycie % pozostałych zespołów.
Zespół – nazwa
Jezioro: średnie pokr. % [min pokr.%/max pokr.%]
Sparganietum minimi
Sierzywk: 6,61%[+/-5,58%]
Myriophylletum alterniflori
Sierzywk: 2,5%[+/-2,5%]
Dla zespołów Myriophylletum alterniflori, Luronietum natantis i Calletum
palustris z jeziora Kłodzko Małe, ze względu na ich niską frekwencję, nie
obliczano wartości pokrycia %.
4
Dyskusja: Otrzymane wyniki analizy fizykochemicznej wody znacznie pokrywają
się z tym, co podaje literatura [4]. Niewielkie różnice dotyczą jedynie barwy wody
jeziora Sierzywk i stężenia jonów Ca2+ w Dużym Okoniu.
Zarówno jezioro Wielkie Gacno jak i Duży Okoń spełniają warunki kryterium
jeziora lobeliowego zrównoważonego [kryt. wg 3]. Świadczą o tym: niska
zawartość OWO, jasna barwa wody, pH w granicach 5,5-7,5 oraz przewodnictwo
elektrolityczne <100µS/cm3[9]. Fitosocjologicznym wyznacznikiem dobrego
stanu jezior Wlk. Gacna i Duży Okoń jest wysoka frekwencja zespołu IsoëtoLobelietum dortmannae[9]. Wysoka wartość średniego pokrycia % oraz szeroki
zakres odchylenia standardowego informują o dużym zróżnicowaniu pokrycia
transektów z jezior Wlk. Gacno i Duży Okoń przez fitocenozę Isoëto-Lobelietum
dortmannae. W obrębie transektów z jezior Wlk. Gacno i D. Okoń nie
zidentyfikowano zespołu Luronietum natantis, mimo, że ww. zbiorniki wodne są
wskazywane jako jego siedliska[2]. Otrzymane wyniki obserwacji tłumaczyć
można następująco: areał elismy wodnej (Luronium natans (L.) Raf.) – gatunku
charakterystycznego zespołu Luronietum natantis [6] na skutek wzrostu trofii
ulega przesunięciu w kierunku brzegu [2], a zatem w obu jeziorach będących
zbiornikami oligotroficznymi [4], zespół Luronietum natantis występować będzie
w głębszych partiach jezior, których transekt o szer. 2 metrów nie obejmował.
Kłodzko Małe jest jedynym jeziorem, na obszarze którego zespół Luronietum
natantis był obserwowany. Warto wspomnieć, że zgodnie z Rozporządzeniem
Ministra Środowiska z dnia 09.10.2014r. ochronie podlega cały zbiornik wodny,
w którym gatunek charakterystyczny Luronietum natantis, czyli elisma wodna
występuje. W obrębie transektu z jez. Kłodzko Małe stwierdzić można liczne
występowanie zespołu Nupharo-Nymphaeetum albae, który oprócz tego, że jest
indykatorem eutrofizacji [3], to jak podaje Matuszkiewicz (2002) odgrywa
główną rolę w procesie wypłycania jezior. Zajmuje on ponad połowę transektu
jeziora Kłodzko Małe, przy średnim pokryciu ok. 30%. Niska frekwencja zespołu
Isoëto-Lobelietum dortmannae oraz nieznaczne pokrycie % świadczą o
niewielkim udziale tej fitocenozy w budowaniu powierzchni transektu z jez.
Kłodzko Małe. Oprócz charakterystycznego układu zespołów, za postępującą
eutrofizacją tego zbiornika przemawiają także duża zawartość OWO, jonów
Ca2+: >17mg/l, oraz barwa wody:60mgPt/dm3[4,9].
Mimo, że zespół Nupharo-Nymphaeetum albae nie jest obserwowany w
transekcie jeziora Sierzywk, nie oznacza to jednak, że jest to dobrze zachowane
jezioro lobeliowe. O zanikającym charakterze lobeliowym tego zbiornika
świadczy brak obecności zespołu Isoëto-Lobelietum dortmannae [8,9] oraz
niewielka frekwencja i pokrycie % zespołu Myriophylletum alterniflori, jedynego
identyfikatora fitosocjologicznego jezior lobeliowych obecnego w tym jeziorze.
Zły stan jeziora Sierzywk oddają również kolor wody oraz jej odczyn,
5
które świadczą o postępującej eutrofizacji tego zbiornika [8]. Mielecka K. jako
pośrednią przyczynę degradacji jeziora Sierzywk wskazuje obwiązujące prawo,
które stwarza możliwość wykupowania terenów, w obrębie których znajdują się
zbiorniki jeziorne, w tym również oligotroficzne [8]. Za przyczynę bezpośrednią
eutrofizacji jeziora Sierzywk przyjmuje ona spływ powierzchniowy z otaczających
zbiornik pól oraz z pastwiska [8],(Ryc.1c). Wnioski:
*chronione jez. Wlk. Gacno i Duży Okoń są zbiornikami lobeliowymi stabilnymi,
w najbliższym czasie ich lobeliowy charakter nie jest narażony na zniszczenie,
*na skutki wpływu człowieka na jeziora lobeliowe składają się zarówno zmiany
hydrochemiczne ich wód jak i zmiany w występowaniu określonych fitocenoz na
ich obszarze,
*jeżeli nie zostaną podjęte odpowiednie działania (np. próby przywrócenia
naturalnego, leśnego otoczenia jezior lobeliowych), jezioro Sierzywk może za
kilka lat przekształcić się w jezioro lobeliowe zdegradowane, a gatunki
charakterystyczne ustąpią całkowicie[8],
*dla zachowania jezior lobeliowych konieczne jest zwiększanie świadomości oraz
wrażliwości społeczeństwa na problemy tych unikatowych siedlisk,
*nawet na obszarze zeutrofizowanych jezior lobeliowych znaleźć można rzadkie
gatunki roślin, dlatego zasadna jest ochrona także i tych zbiorników wodnych,
*dla polepszenia sytuacji jezior lobeliowych stanowiących własność prywatną
wskazane byłoby przeprowadzanie częstego monitoringu tych siedlisk oraz
zaostrzenie norm prawnych określających dopuszczalną działalność właściciela
w obrębie tych zbiorników.
Pragnę szczególnie podziękować Panu dr Rafałowi Chmarze oraz Pani
Magdalenie Kochanowskiej za umożliwienie przeprowadzenia badań na
Uniwersytecie Gdańskim i na terenie PN „Bory Tucholskie”.
Bibliografia:
1. Barć A., Kubiesa P., Staszewski T., Uziębło A.K., Zmiany struktury fitocenozy leśnej pod wpływem wycięcia
zamierającego drzewostanu świerkowego i ocena zabiegów gospodarczych w lasach Beskidu Śląskiego
(Karpaty
Zachodnie),
Roczniki
Bieszczadzkie,
2012,
nr
20,
http://www.bdpn.pl/dokumenty/roczniki/tom20/art03.pdf, dostęp:09. 2015, s. 46
2. Bazydło E., Biologia i ekologia populacji Luronium natans (L.)Raf., praca doktorska, 2004, UG, s.17-19, 123
3. Kraska M., Siedlisko 3110 – jeziora lobeliowe z Tom II: Wody słodkie i torfowiska, seria: Poradniki ochrony
siedlisk i gatunków Natura 2000 – podręcznik metodyczny
4. Małkowska A., Zasoby i stan zachowania siedlisk wodnych Natura 2000 w województwie pomorskim, praca
magisterska, 2014, UG
5. Matuszkiewicz J. M., Krajobrazy roślinne i regiony geobotaniczne Polski, Zakład Narodowy im. Ossolińskich,
Wrocław 1993, s.19-26
6. Matuszkiewicz W., Przewodnik do oznaczania zbiorowisk roślinnych Polski, PWN, Warszawa 2002
7. Milecka K., Historia jezior lobeliowych zachodniej części Borów Tucholskich na tle postglacjalnego rozwoju
szaty leśnej, Wydawnictwo Naukowe UAM, Poznań 2005, s. 55-57
8. Milecka K., Walory turystyczne jezior lobeliowych, w: Młynarczyk Z., Zajadacz A. (red.), Uwarunkowania i
plany rozwoju turystyki, Tom I: Przyrodnicze zasoby turystyczne i metody ich oceny, Poznań 2008, s. 61
9. Monitoring gatunków i siedlisk przyrodniczych ze szczególnym uwzględnieniem specjalnych obszarów
ochrony siedlisk Natura 2000: 3110 - Jeziora Lobeliowe - WYNIKI MONITORINGU, aktualizacja 2012-04-18,
http://www.gios.gov.pl/siedliska/pdf/wyniki_monitoringu_siedlisk_2009_2011_3110.pdf, dostęp: 09.2015
6