Badania biologiczne
zbiorników wodnych
Ekosystem
• Dynamiczny układ ekologiczny na
który składa się
zespół organizmów (biocenoza)
połączonych relacjami troficznymi
(tworzących sieć troficzną) wraz ze
środowiskiem przezeń zajmowanym,
czyli biotopem, w którym zachodzi
przepływ energii i obieg materii.
Zbiornik wodny- Ekosystem
• Zbiornik wodny stanowi Ekosystem,
który kształtują czynniki abiotyczne i
biotyczne. Czynniki abiotyczne to
właściwości fizyczno-chemiczne
wody (temperatura, odczyn (pH),
zawartość związków nieorganicznych,
organicznych, gazów, a także dostęp
światła.
• Czynniki biotyczne to biocenoza-
żywe organizmy występujące w
wodzie, które tworzą trzy zespoły:
producentów, konsumentów i
destruentów. Podział ten wynika z
funkcji, jakie one spełniają w obiegu
materii i przepływie energii w
zbiorniku
Biocenoza
• (gr. bios życie i koinós wspólny) –
zespół populacji organizmów roślinnych
(fitocenoza), zwierzęcych (zoocenoza) i
mikroorganizmów (mikrobiocenoza) danego
środowiska (biotopu), należących do różnych
gatunków, ale powiązanych ze sobą
różnorodnymi czynnikami ekologicznymi i
zależnościami pokarmowymi, tworzących
całość, która pozostaje w przyrodzie w
stanie homeostazy (dynamicznej równowagi).
Biotop
• (gr. bíos życie, tópos miejsce) –
środowisko życia biocenozy,
środowiskowa część ekosystemu.
Pierwotnie biotopem określano tylko
abiotyczne elementy siedliska.
Obecnie często rozumiany jest jako
siedlisko nieożywione zmienione
przez biocenozę. Biotop razem z
biocenozą tworzy ekosystem.
Podział wód
• Podstawowy podział wód w ekologii:
• -powierzchniowe;
• -podziemne;
• -atmosferyczne.
Śródlądowe wody powierzchniowe
• -lotyczne- wody płynące (głównie
rzeki i potoki);
• -lenityczne- wody stojące (głównie
jeziora i stawy);
Roślinność
• zbiorowiska roślinne znajdujące się na
danym obszarze, których układ
przestrzenny tworzy krajobraz. Wyróżnia
się 9 typów (grup formacji): lasy,
formacje krzewiaste, sawanny i stepy,
łąki i ziołorosla, formacje krzewinkowe,
formacje terofitów (jednoroczne rośliny),
pustynie, formacje wód śródlądowych,
formacje mórz.
bagienna roślinność
• Ziołorośla – zbiorowiska roślinne
budowane głównie przez
rośliny zielne.
• Typy ziołorośli:
• ziołorośla wysokogórskie
• nadpotokowe ziołorośla lepiężnikowe
• Naturalne i półnaturalne ziołorośla
nadrzeczne i okrajowe
• Rozmieszczenie roślinności na kuli
ziemskiej wiąże się ściśle ze
strefowością klimatu (klimatyczne
strefy), z czynnikami klimatycznymi
wiąże się także piętrowość
roślinności w górach.
Fitosocjologia
• Dział botaniki, którego przedmiotem
badań jest roślinność. Zajmuje się
badaniem zbiorowisk roślinnych
występujących w naturze. Celem
fitosocjologii jest stworzenie
empirycznego modelu roślinności za
pomocą kombinacji gatunków
charakteryzujących unikalne jednostki
roślinności zwane syntaksonami.
EKOSYSTEM WODNY
• Ekosystem wodny dzielimy na:
•
• Morski
• Słodkowodny
•
- Wody płynące:
•
- rzeki
•
- strumienie
•
- źródła
•
- Wody stojące:
•
- stawy
•
- jeziora
•
- bagna
GŁÓWNE CZYNNIKI ABIOTYCZNE WÓD
PŁYNĄCYCH I ZBIORNIKÓW WODNYCH
• TEMPERATURA
Temperatura jest czynnikiem, od którego zależy
występowanie w danym miejscu odpowiedniego
gatunku organizmów. W zbiornikach wodnych
występuje pionowy układ strefowy temperatur.
Wyróżniamy warstwę wody ciepłej i zimnej oraz
leżącą pomiędzy nimi warstwę skoku termicznego.
Jest to strefa największych zmian temperatury wraz z
głębokością.
•
NASŁONECZNIENIE
Światło jest czynnikiem, który ma podstawowe
znaczenie przede wszystkim dla roślin
samożywnych żyjących w wodzie, ale także dla
zwierząt, zwłaszcza posługujących się wzrokiem.
Głównym czynnikiem decydującym o ilości
światła przenikającego w wodzie jest ilość
sestonu, czyli zawiesiny utrzymującej się w toni
wodnej, który najsilniej pochłania światło.
• TLEN
Tlen jest czynnikiem ograniczającym możliwość
bytowania organizmów w wodzie. Pochodzi on z
wymiany z atmosferą lub z fotosyntezy roślin
zielonych i sinic. W zbiornikach wodnych, jak
jezioro można wyróżnić 2 strefy: strefę
prześwietloną, w której przeważa synteza
substancji organicznej i produkcja tlenu oraz
strefę, w której materia organiczna ulega
rozkładowi, a tlen jest zużywany .
• PRĄD WODNY
Prąd jest czynnikiem powodującym
mieszanie się wody. W zbiornikach
jest on wywołany różnicą gęstości
wody i działaniem wiatru, przy czym
wiatr powoduje mieszanie się
powierzchniowych mas wód.
JEZIORA
• Jeziora są naturalnymi, o średniej
wielkości, zbiornikami wodnymi o
powolnej wymianie wody, nie mające
szerszego połączenia z morzem. Część
przybrzeżna ukształtowana jest przez
fale i prądy.
RODZAJE JEZIOR:
Pod względem trofii, czyli zasobności w substancji odżywcze
wyróżniamy 2 zasadnicze grupy jezior:
- Eutroficzne - o dużej ilości substancji odżywczych
rozpuszczonych w wodzie i wysokiej produkcji materii
organicznej szczególnie w litoralu. W tych jeziorach występują
często zakwity planktonu. Są to jeziora stosunkowo płytkie.
- Oligotroficzne – jeziora głębsze, produkcja w litoralu jest
niższa i stężenie substancji odżywczych w wodzie jest na tyle
niskie, że nie dochodzi do zakwitów.
• STREFY JEZIORA:
Wyróżnia się cztery główne strefy
jezior: litoral, sublitoral, profundal i
pelagial.
• Litoral - najpłytsza i najbliższa brzegu strefa,
za jej dolną granicę przyjmuje się dolną
granicę występowania roślinności. Podlega
najsilniejszym dobowym wahaniom
temperatury oraz wahaniom stężenia tlenu.
Fauna i flora jest bardzo bogata jakościowo i
ilościowo. Występują tu makrofity, glony
bentosowe, peryfiton, bentos, plankton,
nekton. Litoral jest środowiskiem tarła
większości ryb a także bytowania i żerowania
ich narybku.
• Sublitoral – strefa poniżej litoralu,
często w miejscu, gdzie zaczyna się
gwałtowny spadek dna. Rośliny już
tu nie występują, fauna jest znacznie
uboższa jakościowo, zwykle złożona
ze skąposzczetów, niewielkiej liczby
gatunków mięczaków, niektórych
owadów (ważki, jętki) i pijawki.
• Profundal - cała strefa dna poniżej
sublitoralu, zwana strefą głębinową. Jest
to strefa nie mająca własnych
producentów gdyż nie dochodzi tu światło.
Środowisko jest bardzo monotonne,
występuje stały brak światła oraz niska
temperatura przez cały rok. Zwierzęta
odżywiają się tu martwą substancją
organiczną - detrytusem wraz z
bakteriami, oraz obumarłym planktonem
• Pelagial - strefa otwartej wody,
ograniczona przez litoral i sublitoral , a od
dołu przez profundal. Jest jednolita, mało
zróżnicowana, złożona z wody, substancji
w niej zawieszonych i rozpuszczonych, w
tym organizmów. Zachodzi tu sezonowa i
dobowa zmienność temperatury i
stężenia tlenu. Pelagial jest zamieszkany
przez plankton i nekton.
WARSTWY JEZIOR
• Każde z jezior pod wpływem wiatru ulega falowaniu. Wiatr spycha warstwę
powierzchniową wód jeziornych na brzeg zawietrzny. Spychana woda piętrzy
się i „zapada w głąb”, wracając nad dnem do przeciwległego brzegu.
• W jeziorach głębokich warstwa wody ciepłej, która jest lżejsza od wody
zimnej zalegającej głęboko w jeziorze, przemieszcza się wysoko nad dnem,
nie mieszając się z wodą zimną. Następuje termiczne rozwarstwienie wody.
Ich mieszanie następuje dwa razy w roku przy wyrównanej temperaturze, tj.
wiosną i jesienią. Podczas letniego rozwarstwienia termicznego jeziora
utrzymują się dwie masy wody: ciepła, zwana epilimnionem i zimna,
tzw. hypolimnion. Pomiędzy tymi warstwami jest strefa przejściowa –
metalimnion.