Biologiczny charakter rzeki
Biologiczny charakter rzeki określony może być na podstawie sekwencji biocenoz, czyli biologicznej organizacji rzeki wzdłuż jej biegu na tle gradientów geomorfologicznych i fizyko-chemicznych tworzących system ciągły. Mowa tu o koncepcji ciągłości rzeki (river continuum). Dzieli ona ciek na 3 części, odcinek górny, środkowy i dolny, przy czym nie można wyróżnić wyraźnych granic pomiędzy poszczególnymi strefami cieku, gdyż przejścia są stopniowe i ciągłe.
Wzdłuż biegu rzeki zmienia się stosunek produkcji pierwotnej do respiracji.
W górnym odcinku, zalesionym, dominuje respiracja, produkcja pierwotna jest niewielka, najwięcej jest wielkocząsteczkowej frakcji materii organicznej, roślinność nadbrzeżna ogranicza dostęp światła, co wpływa niekorzystnie na przebieg fotosyntezy, w biocenozie dominują rozdrabniacze, liczni są zbieracze.
W środkowym odcinku rzeki, przy szerokim korycie nawet nadbrzeżne drzewa nie zacieniają całego cieku, w nurcie rozwijają się makrofity, małe zmętnienie działa korzystnie na przebieg fotosyntezy, przewaga produkcji pierwotnej nad respiracją. W biocenozie przeważają zbieracze, liczni są zgryzacze i spasacze.
Tu ciągłość może być zaburzona przez dopływy.
W dolnym odcinku dominują drobnocząsteczkowe frakcje materii organicznej, na tym etapie respiracja przeważa nad produkcją. W biocenozie dominują zbieracze i filtratorzy.
Drapieżcy są jednakowo liczni na całej długości cieku.
Koncepcja ciągłości rzeki odnosi się do modelowego cieku, którego górny odcinek znajduje się na terenie zalesionym. Na skutek m.in. antropogenicznych zmian w środowisku, odnotować można odstępstwa od tego modelu, także za sprawą czynników zaburzających strefowość: dopływ zanieczyszczeń organicznych, jeziora przepływowe, zmiana spadku i szybkości prądu na terenach pojezierzy, melioracyjna przebudowa koryta rzecznego, zanieczyszczenie wód, czy urządzenia hydrotechniczne.
Pod uwagę wziąć należy również wyróżnione w polskich warunkach 3 podstawowe krainy rybne, mianowicie: pstrąga, brzany i leszcza. Każda z nich odnosi się do wcześniej wymienionych odcinków rzeki.
Kraina pstrąga- obejmuje górny bieg potoku wraz ze strefą źródliskową, o zimnej (temperatura raczej nie przekracza 10 °C), przejrzystej i wartko płynącej wodzie, dnie kamienistym i żwirowym. Gatunkiem wiodącym jest pstrąg potokowy, towarzyszącym głowacz białopłetwy.
Kraina brzany- obejmuje środkowy bieg dużych rzek z szybkim prądem, dnie żwirowym i piaszczystym, latem temperatura wody nieznacznie przekracza 15 °C i pojawiać się mogą lekkie niedobory tlenu. Charakterystycznym gatunkiem jest brzana, a towarzyszącymi są: świnka, wzdręga i okoń.
Kraina leszcza- obejmuje dolny bieg rzeki o szerokim korycie i powolnym nurcie, dnie piaszczystym, latem temperatura wody może przekraczać 20 °C, przy dnie mogą pojawiać się deficyty tlenu. Gatunkiem charakterystycznym jest leszcz, natomiast towarzyszącymi: płoć, karp, lin, sandacz, szczupak i węgorz.
Charakterystyka biologiczna rzeki
Biologiczną organizacje rzeki określa się wzdłuż jej brzegów na tle czynników geomorfologicznych i fizyko-chemicznych, które tworzą ciągły wspólny system. Na ten temat dużo mówi nam koncepcja ciągłości rzeki (river continuum) opracowana przez Vannote'a w 1980 roku. Teoria ta ma zastosowanie tylko w przypadku rzek czystych i niezmienionych przez człowieka.
Wg tej koncepcji ciek podzielony jest na 3 odcinki: górny, środkowy i dolny. Pomiędzy kolejnymi odcinkami cieku nie można wyznaczyć konkretnych granic z powodu ciągłych zmian czynników tworzących te odcinki rzeczne.
Górny odcinek rzeki obejmuje mały strumień górski wraz ze źródłem. Na tym odcinku respiracja przeważa nad procesami fotosyntezy (produkcji). Spowodowane jest to dużą ilością roślinności przybrzeżnej, która ogranicza fotosyntezę przez duże zacienienie. W górnym odcinku rzeki występuje dużo wielkocząsteczkowej materii organicznej rozpuszczonej i nierozpuszczonej pochodzącej z zewnątrz (opadające liście, elementy drzew). Na tym odcinku ciek charakteryzuje się także szybkim prądem wody, niskimi temperaturami wody (nieprzekraczającymi 10 °C) oraz podłożem gruboziarnistym (głazy, kamienie). W tym fragmencie rzeki dominują zbieracze i rozdrabniacze, czyli organizmy wykorzystujące wielkocząsteczkową materie organiczną (>1 mm). Górny odcinek rzeki pokrywa się z krainą pstrąga. Oprócz tego gatunku występuje tam także strzebla potokowa i głowacz pręgopłetwy.
W środkowym odcinku rzeki fotosynteza dominuje nad respiracją. Spowodowane jest to dużym nasłonecznieniem cieku. Na skutek procesów rozpuszczania materia organiczna występuje w różnej wielkości. W tej części rzeki koryto jest szersze i głębsze, temperatura wody jest wyższa, ale występują duże wahania temperatury w ciągu doby, podłoże jest kamieniste oraz występują elementy szybsze i wolniejsze, przy dnie mogą występować miejsca z niedoborem tlenu. W środkowym odcinku rzeki dominują zbieracze (wykorzystują materię organiczną rozpuszczoną w wodzie) i spasacze (organizmy wykorzystujące materię osiadającą na glonach peryfitonowych). W tym odcinku ważną rolę pełnią dopływy, które zakłócają ciągłość procesów. Ten odcinek cieku pokrywa się z krainą brzany, która dominuje. Oprócz niej występuje tam także świnka i kleń, wzdręga, okoń.
W dolnym biegu rzeki ponownie dominuje respiracja nad fotosyntezą z powodu dużego zmętnienia wody przez duże ilości nanoszonego materiału. Materia organiczna rozpuszczona w wodzie występuje w postaci drobnocząsteczkowej. Na tym odcinku dominują liczne zakola, koryto rzeczne jest bardzo szerokie a podłoże jest piaszczyste. W tej części rzeki przeważają zbieracze i filtratorzy (ze względu na dużą ilość zawiesin). Dolny bieg rzeki pokrywa się z krainą leszcza gdzie oprócz tego dominującego gatunku występują tam także płocie, karpie, liny, sandacze i szczupaki, węgorz. Drapieżcy w każdej strefie występują w podobnych proporcjach.
W każdym punkcie rzeki panuje stan równowagi dynamicznej. Energia docierająca do danego miejsca wykorzystywana jest przez organizmy przez wbudowanie jej w ich ciała. Energia niewykorzystywana w ten sposób transportowana jest dalej w dół rzeki. Przy rozważaniu tego tematu należy także wspomnieć o zasobach, które limitują liczebność organizmów na danym odcinku. Jeśli na danym fragmencie są jakieś wolne zasoby to miejsce to jest zasiedlane przez nowe organizmy, jeżeli natomiast warunki się zmieniają to niektóre gatunki ustępują a w ich miejsce pojawiają się nowe.
Tomasz Chotkowski
Charakterystyka biologiczna rzeki
Rzeka - naturalny, powierzchniowy ciek wodny płynący w wyżłobionym przez erozję rzeczną korycie, okresowo zalewający dolinę rzeczną. W rzece istniej prąd i stały przepływ wody. Organizmy musza się do tego przystosować. W poszczególnych częściach rzeki podłoże może mieć rożną stabilność.
Rzeki nizinne maja podłoże składające się z piasku i mułu Są to podłoża bardzo dynamiczne, organizmy musza być do tego przystosowane (np.: krótki cykl życiowy). Mimo to na niektórych obszarach dna nic nie żyje. Duża role odgrywają zatopione drzewa i sztuczne elementy, które trafiają do rzeki i na nich rozwija się życie. Występują ryby Np.: Ukleja, Sandacz, Szczupak
W strefie podgórskiej i wyżynnej organizmy musza być przygotowane do życie w wodzie odciętej od rzeki. W takich miejscach jest wysoka temperatura i jest mało tlenu. W krótkim czasie giną organizmy nieprzystosowane do tego a na ich miejsce pojawiają się odporne na wysoka temperatura i niską zawartość tlenu w wodzie. Są to skąposzczety, owady i nieliczne ryby. np: pstrąg
Koncepcja ciągłości rzeki
Funkcjonalne podejście do strefowości cieków, akcentujące ciągłość procesów ekologicznych i gradientowy charakter stref rzecznych. Od źródeł do ujścia różne czynniki takie jak: szerokość i głębokość koryta, szybkość prądu, objętość masy wodnej, temperatura, zawiesina, natlenienie, dopływ materii organicznej zmieniają się w sposób ciągły. Nie można wyróżnić wyraźnych granic pomiędzy poszczególnymi strefami cieku
W górnych odcinkach, zalesionych, produkcja pierwotna jest niewielka, natomiast duży jest dopływ grubocząsteczkowego detrytusu, w biocenozie dominują rozdrabniacze(chruściki, muchówki) liczni są zbieracze (chruściki jętki)
W środkowych odcinkach rzeki, przy szerokim korycie nawet nadbrzeżne drzewa nie zacieniają całego cieku, w nurcie rozwijają się makrofity, wzrasta intensywność autochtonicznej produkcji pierwotnej (stosunek produkcji do respiracji jest zrównoważony?nie! stosunek p/r>1). W biocenozie dominują zdrapywacze (chruściki, jętki.) Liczni są zbieracze i filtratorzy (małże, chruściki, jętki)
W dolnym odcinku rzeki dopływ allochtonicznego detrytusu jest niewielki, zwiększa się produkcja pierwotna źle! - dominacja respiracji nad produkcją ! mało światła ograniczona fotosynteza. W biocenozie dominują zbieracza i filtratorzy.
Drapieżcy są jednakowo liczni na całej długości cieku.
Koncepcja ciągłości rzeki odnosi się do modelowego cieku, którego górny odcinek znajduje się na terenie zalesionym. Na skutek m.in. antropogenicznych zmian w środowisku, odnotować można odstępstwa od tego modelu, także za sprawą czynników zaburzających strefowość: dopływ zanieczyszczeń organicznych, jeziora przepływowe, zmiana spadku i szybkości prądu na terenach pojezierzy, melioracyjna przebudowa koryta rzecznego, zanieczyszczenie wód, urządzenia hydrotechniczne.