Właściwości chem.wody, związki biogenne: Związki biogenne- w środowisku wodnym, są to przede wszystkim nieorganiczne związki N i P, niezbędne do rozwoju glonów i roślin wyższych, warunkujących żyzność zbiorników wodnych. Zlewnia- podstawowa jednostka hydrograficzna, obszar, z którego wody spływają do jednego wspólnego odbiornika (np.rzeki, jeziora). Eutrofizacja- wzrost żyzności (trofii) zbiornika wodnego spowodowany wzrostem stężenia związków biogennych dopływających ze źródeł autochtonicznych (wewnętrznych)i allochtonicznych (zewnętrznych), co skutkuje wzrostem produkcji materii org. Wizualnym efektem wzrostu trofii zbiornika jest bujny, często nadmierny rozwój roślinności wodnej. Nadmierny, niekontrolowany wzrost biogenów w wodzie może spowodować bardzo intensywny rozwój glonów i sinic, powodujących toksyczne zakwity.
FOSFOR:W warunkach naturalnych stężenie P jest niewielkie. Jest to pierwiastek bardzo ważny w procesach życiowych (składnik kwasów nukleinowych, oraz ATP).Główne źródła P: 1)opady atmosf. 2)dopływ ze zlewni (ścieki komunalne, nawozy mineralne, gnojowica) 3)wody powierzchniowe i gruntowe 4)rozkład organizmów wodnych. P- jest pierwiastkiem limitującym produkcję pierwotną. Już stężenie od 0,005 do 0,01mg P dm3 jest wystarczające do przyspieszonego rozwoju glonów. Wyróżniamy 4 formy P w wodach powierzchniowych: 1)nierozpuszczalne związki mineralne, szczególnie trwałe połączenia z Fe3+, Al3+ oraz Ca2+ 2)związki organiczne w biomasie organizmów 3)związki uwalniane z biomasy 4)fosforany, czyli mineralne połączenia rozpuszczalne w wodzie. Dla roślin wodnych dostępnie są tylko ortofosforany, pochodzące z utleniania organicznych związków P. Procesy zwiększające ilość P w wodzie powierzchniowej: 1)dopływ ze zlewni 2)mieszanie wody(mieszanie wiatrowe, cyrkulacja) wprowadzany jest wówczas P z wód przydennych i z cząsteczkami osadów dennych) 3)mineralizacja (rozkład) substancji organicznej przez bakterie 4)wydzielanie z osadów dennych w wyniku procesów fizycznych i chemicznych oraz stymulowane przez zoobentos (faunę związaną z dnem zbiorników wodnych)i makrofity (rośliny wodne). Procesy prowadzące do zmniejszenia ilości P w wodzie: 1)sedymentacja 2)eksport (z dopływami, z migracją organizmów, wylotami owadów, odpływem ryb, eksploatacja makrofitów, wynoszeniem przez ptaki 3)kumulacja w organizmach, głównie roślinach wodnych (makrofitach). AZOT: Obok C i P najważniejszy element budulcowy świata organicznego. Jest składnikiem aminokwasów białka roślinnego i zwierzęcego. Źródła N w ekosystemach wodnych: 1)atmosfera (opady deszczu) 2)spływ ze zlewni (ścieki komunalne, nawozy) 3)wody powierzchniowe i gruntowe 4)erodowane cząstki gleby. Formy N: 1)organiczna (rozpuszczona i cząsteczki zawiesiny)oraz związki N (białka i aminokwasy zawarte w szczątkach organizmów) 2)cząsteczkowa- N2 (pobierany z powietrza rozpuszczonego w wodzie, wiązany tylko przez niektóre bakterie, np.Azotobacter oraz sinice, np.Anabena) 3)jony: azotanowy (NO32-), amonowy (NH4+) i azotynowy (NO2-)-dopływają ze zlewni w postaci rozpuszczonej). Dla roslin wodnych dostępny jest N pochodzący z związków- azotanów (NO32-) i soli amonowych (NH4+). Przemiany N: 1)mikrobiologiczne- zależą od warunków tlenowych, w obecności tlenu zachodzi nitryfikacja, czyli utlenianie NH3 do NO3, w beztlnowych- denitryfikacja, czyli przekształcanie NO3 w amoniak NH3, a następnie wolny azot cząsteczkowy N2) 2)sedymentacja do osadów dennych 3)kumulacja w organizmach 4)straty N do atmosfery (proces denitryfikacji) 5)proces amonifikacji- przy udziale egzoenzymów bakteryjnych z rozkłady subst. organicznej bogatej w N (białko, kw.nukleinowe, mocznik,kwas moczowy)powstaje amoniak. Obecność w wodzie NH3 bez towarzyszących mu NO3 i NO2 świadczy o niedawnym dopływie zanieczyszczeń. Jednoczesne występowanie w wodzie NH3, NO3 i NO2 świadczy o trwałym zanieczyszczeniu organicznym wody. Główne źródła: 1)NO3 to nawozy mineralne i organiczne 2)NH3 i NH4+ to zanieczyszczenia rolnicze (głównie nawozy), ścieki komunalne oraz beztlenowy rozkład subst. organicznej.
Właściwości fizyczne i chem. wód: woda jest dipolem, kąt pomiędzy wodorami wynosi 1050.Właściwości fizyczne: 1)Temp.- umiarkowana: strefa klimatyczną, wysokością n.p.m., temp. powietrza (pora roku), pora dnia, stosunkiem powierzchni zbiornika do jego głębokości, prędkością przepływu, dopływem ścieków komunalnych i przemysłowych, zrzutami wód pochłodniczych z elektrowni. Stratyfikacja termiczna- polega na pionowym zróżnicowaniu temp. zbiornika oraz na odmiennej w różnych strefach głębokościowych zmienności jej wahań. Wzrost temp.- spadek tlenu w wodzie wpływa na organizmy wodne, uaktywnia subst. toksyczne (głównie pestycydy i metale ciężkie). Ciepłe wody wprowadzane traktowane są jako zanieczyszczenia. 2)Gęstość- woda ma największą gęstość w temp. 4*C (3,98) 3)Lepkość- maleje wraz z temp. 4)Światło- odpowiedzialne za przeprowadzanie fotosyntezy fitoplanktonu (glonów) i makrofitów (roślin wodnych). Ilość światła docierającego do zbiornika wodnego zależy od pory dnia i kata padania promieni słonecznych (im mniejszy tym więcej promieni jest odbijanych, przy kacie mniejszym od 48,5* wszystkie promienie zostają odbite od powierzchni wody). Więcej światła przenika w porze południowej niż rano czy wieczorem. Najsilniej pochłaniane jest światło o falach długich (czerwone i podczerwone) i o falach krótkich (UV i fioletowe). Światło zależy od pory roku, od zawiesiny występującej w wodzie- seston. Abioseston- martwe cząstki dostające się do wody ze zlewni, podczas podrywania z dna zbiornika. Bioseston- obejmuje żywe organizmy. Warunki świetlne można zmierzyć luksomierzem. Widzialność mierzona jest krążkiem Secchiego- biały krążek o średnicy 30cm. Widzialność zmienia się sezonowo- najwyższa w okresie gdy produkcja w jeziorze jest najniższa, najmniejsza w okresie późnej wiosny i lata gdy produkcja jest wysoka. Największa widzialność w jeziorach mało produkcyjnych: oligo i mezotroficznych. najgorsza widzialność w hypertroficznych, eutroficznych i humusowych. Właściwości chem.: 1)Mineralizacja ogólna- jest to jednostka substancji do jednostki roztworu (w mg/dm3 lub ppm). Na podstawie mineralizacji wyst. kilka klas wód: ultrasłodkie <0,1mg/dm3; słodkie 0,1-0,5; o podwyższonej mineralizacji 0,5-1; mineralne >1; solankowe ok.35. 2)Przewodnictwo elektrolityczne- jest to zdolność wody do przewodzenia prądu elektrycznego (w µS/cm). Służy do obliczenia mineralizacji ogólnej: przewodnictwo elektrolityczne · 0,55 - 0,75= mineralizacja ogólna. Mierzymy konduktometrami. W wodach słodkich 100-1000, wzrasta w wodach zanieczyszczonych. Wody słodkie zawierają: 1)Ca, Mg 20% 2)CO32-, HCO32- 35% 3)Na, K, Cl 6% 4)SO42- 12% 5)SiO2 12% 6)pozostałe ok 9%. 3)Zawartość tlenu- źródło tlenu to: fotosynteza, ruch wody (falowanie, kolebanie, sejsze), niska temp., niewielka ilość materii org. Spadek zawartości tlenu powoduje: oddychanie, brak ruchu wód, wysoka temp., duża ilość materii org., utlenianie (gł.zw. mangamu i Fe z form dwu do trójwartościowej) %O2 =a·100% //[Qt] a-zawartość tlenu w danej próbie Qt- współczynnik tabelaryczny (rozpuszczalność tlenu w danej próbie). Rozpuszczalność O2 spada wraz ze wzrostem temp. i zasolenia: Cx = Ct - n - ∆Qt Cx- rozpuszczalność O2, Ct- zawartość tlenu w próbie, n-stężenie soli w próbie wody, Qt- współczynnik tabelaryczny. Zawartość tlenu w wodzie możemy mierzyć przy pomocy tlenomierza. 4)Zawartość CO2: dostaje się do wód z powietrza atmosferycznego, łączy się z wodą i tworzy się kwas węglowy który dysocjuje i tworzy jony węglanowe, wpływające na zdolności buforowe wody. 5)Odczyn wody: pH = - log [H+] jest to:ujemny logarytm ze stężenia jonów wodorowych. W zbiornikach dystroficznych wyst. niskie pH. Odczyn może się zmieniać wraz z ilością zanieczyszczeń. Mierzony jest pehametrem. 6)Twardość wody: określona na podstawie zawartości kationów (głównie Mg i Ca). Twardość ogólna- w największym stopniu powodowana przez zawartość Mg i Ca. Węglanowa (przemijająca)- przy dotowaniu wytrącają się węglany (kamień). Niewęglanowa- różnica pomiędzy twardością ogólną i przemijającą. Wyznaczana na podstawie zawartości anionów. Klasy twardości: 0-5-mg/dm3 CaCo3- miękka, 50-100 średnio miękka, 100-150 mało twarda, 150-200 średnio twarda, 200-300 twarda, powyżej- b.twarda. TSS- substancje zawieszone w H2O (mg/dm3), TOC- całkowity węgiel org., SUR- subst. powierzchniowo czynne, ChZT- (COD) konwencjonalny wskaźnik zawartości w wodzie materii org., BZT5 (BOD). BZT5 - biologiczne zapotrzebowanie na tlen w teście 5dniowym (w ciągu 5 dni zużywa się 68-80%tlenu całkowitego)- jeden z podstawowych wskaźników pozwalający ustalić zawartość subst. organicznych łatwo ulegających rozkładowi (gł.węglowodany, tłuszcze, białka) w warunkach tlenowych pod wpływem enzymów wydzielanych przez drobnoustroje (gł. bakterie). (Ilość tlenu potrzebna do mineralizacji materii org. zawartej w wodzie przy użyciu bakterii). Ilość tlenu potrzebna do biochemicznego utlenienia związków organicznych łatwo utleniających się, zawartych w 1dm3 wody, w warunkach tlenowych w temp. 20*C. ChZT- chemiczna zapotrzebowanie na tlen. Jest pojęciem umownym, oznacza ilość (mg) tlenu potrzebnego do utlenienia związków organicznych i niektórych nieorg. zawartych w 1dm3. Wartości ChZT są na ogół większe niż BZT5 .
Mikrobiologia wód: W wodzie występują:bakterie (dominują heterotroficzne)bakterioplankton; wicowce (heterotroficzne), orzęski.
Wielkości od miktometra do 200 mikrometrów. Jest to mikro i nanoplankton. Wodę pobieramy czarpaczami. Metoda DAPI: polega na wybarwieniu DNA bakterii, które zaczynają świecić, przy mikroskopie powinien wyst. zestaw do epiflukorescencji. Z próby bierzemy 10ml wody do niej dolewamy 0,2ml roztworu DAPI i 2-5ml wody dest. Próbę sączymy pod ciśnieniem. Wielkość oczek w sączku dla bakterii 0,2um, wiciowce 0,8- 1,2um. Sączek barwimy na czarno i kładziemy na nim zwykły sączek. Liczba kom.bakterii = średnia liczba kom. w 1kwadracie * efektywna powierzchnia filtra // pole 1kwadratu * objętość próby wody. => otrzymujemy objętość fitoplanktonu w 1ml wody.
W przypadku wiciowców procedura jest podobna. Musimy badać szybko ponieważ chlorofil traci zdolności świecenia i pod mniejszym ciśnieniem bo komórki pękają. Próba jakościowa - używamy siatek planktonowych o odpowiedniej wielkości oczek do pobrania organizmów. Orzęski umieszczamy w komorze planktonowej i oglądamy pod mikroskopem odwróconym. Wielkość oczek siatki planktonowej dla orzęsków - 10um.W celu utrudnieniu ruchu orzęsków na szkiełku umieszczamy wodę. Można tez przykryć szkiełkiem i wkropić czerwień obojętną lub zieleń melachitową.
Orzęski: cytostom (otwór gębowy), skupiska rzęsek, kształt makronukleusa, wodniczka. Orzęski w strefie anaerobowej: plagiophyla nosuta, Caenomorpha, Metopus spp., Laxodes spp. Orzęski wód zanieczyszczonych: Calpidium colpoda, Litonotus, Paramecium, Spirostomum ambigum.
Strefa alfa - saprobowa: Carchesium spp., Stylonychia mytilus, Vorticella canvollaria. Strefa beta - mezo saprobowa: Chilodontopsis depiressa, Lacymaria, Loxophyllum. Orzęski wyst. w osadzie czynnym: Vorticella octava, Aspidisca sp., Euplotes sp., Acineta tuberosa, Didium nastutum. Orzęski planktonowe: Codonella cratera, Halteria, Strombidium sp{rząd oligotrichida, wyst. w wodach mało żyznych}, Astenasia, Monodinium sp{wyst. w wodach eutroficznych, rząd Haptoridia},Loleps hirtus (rząd Prostomatida).
Rośliny wodne- makrofity
Różnice pomiędzy środowiskiem wodnym i ladowym:1.Temp: a)amplituda wahań temp. w ciągu roku O0C- (+30*C)-woda, -30*C- (+35*C) - ląd. b)temp.dobowe max o godz.13- ląd, max pomiędzy godz.15 a 16- woda. c)woda wolniej się ogrzewa i wolniej ochładza (swoisty magazyn ciepła).2. Światło: woda znacznie gorzej przepuszcza promienie świetlne. Naświetlenie warstw wody zależy od widma światła: górne warstwy wody pochłaniają promienie czerwone i zielone, głębsze warstwy wody tylko promienie niebieskie. Przenikanie światła zależy od: strefy klimatycznej - w klimacie umiarkowanym światło pada zawsze pod pewnym katem, zależnym od pory dnia i roku (graniczny kat padania promieni słonecznych wynosi 48,5*C); przezroczystość wody- przy masowych zakwitach glonów prawie całe światło pochłania powierzchniowa ok20cm warstwa wody; obecność pokrywy lodowej i śniegu- hamują dostęp światła (w klimacie umiarkowanym znaczenie tylko w okresie zimy).3. Rozpuszczone gazy O2 i CO2: na lądzie- 1litr powietrza zawiera ok 210 cm3 O2. W wodzie 6 cm3 O2/l (w temp. 20*C przy ciśnieniu 760 mmHg i przy pełnym nasyceniu tlenem. Makrofity - przytwierdzone do dna rośliny naczyniowe oraz ramienice. Wyst. one przede wszystkim w strefie przybrzeżnej jezior (w litoralu). Wyst.do granicy strefy odpowiednio naświetlonej. W wodach oligotrof- nawet do głębokości kilkudziesięciu metrów. Wyróżnia się: zespól roślinności wynurzonej (twardej) i zanurzonej (miękkiej).
Od granicy lądu w głąb zbiornika w żyznych jeziorach wyróżnia się kolejno następujące zgrupowania roślinności:1)Amfifity - rośliny ziemnowodne o charakterze roślinności błotnej i bagiennej, w strefie podmokłej i strefie wahań poziomu wody. 2)Helofity- wysoko sterczące nad wodą makrofity przeważnie tworzące gęste łany dochodzące do głębokości paru metrów. Dominuje tu: trzcina, pałka, tatarak, oczeret, jeżogłówka, sit. 3)Nymfeidy- rośliny zakorzenione ale o liściach pływających na powierzchni wody np. grzybień biały, grążel żółty, rdestnica pływająca. 4)Elodeidy- rośliny całkowicie zanurzone pod powierzchnia wody np. moczarka kanadyjska, osoka aloesowata, rogatek, wywłócznik,rdestnice, ramienice i inne. W płytkich zbiornikach elodeidy mogą porastać gęstym kobiercem całą powierzchnię dna. Przystosowanie roślin do życia w wodzie:1)Hydromorfizm- budowa umożliwiająca bezpośrednie pobieranie z wody CO2 i O2 oraz wody w raz z rozpuszczonymi w niej solami mineralnymi- bez udziału korzeni. 2)Tkanka powietrzna (aerenchyma)- wielkie kanały powietrzne, pozwalające na swobodne unoszenie się roślin w wodzie lub na jej powierzchni, w różnych częściach wegetatywnych (gł.w łodydze). 3)Częściowo zredukowane lub całkowity zanik korzeni - funkcje odżywiania rośliny przejmują liście i łodyga. 4)Weterofilia (różnolistność) - występowanie różnej wielkości i kształtu liści na jednej roślinie np. trójpostaciowość liści strzałki wodnej. HELOFITY = 1)Turzyce: występują w rozproszeniu na niżu. Zasiedla podmokłe łąki, turzycowiska w dolinach rzecznych, torfowiska niskie. Wysokość 40-80 (100)cm. Tworzy gęste wysokie kępy. Kwitnie V-VI. Kwiatostan to wąska wiecha. Owoc jajowaty, żółto- brązowy zamknięty w pęcherzyku orzęsek. 2)Pałka szerokolistna - wyst. na niżu, w niższych partiach gór. Zasiedla głównie wody stojące, rzadziej wolno płynące, eutroficzne wypłycające się jeziora, starorzecza, stawy, doły, gliniaki, doły potorfowe, zbiorniki retencyjne, kanały. Często spotykana na torfowiskach niskich i przejściowych. Roślina jednopienna o kwiatach rozdzielnopłciowych, górna męska część kwiatostanu przylega bezpośrednio do żeńskiej części. Kwitnie VI-VII. Wysokość do 2,5m. Kwiatostan - kolba, owoc- drobny orzeszek. Liście długości do 3m, szerokość 1-2cm. Rośnie na głębokości od kilkudziesięciu cm do 1m- głównie na podłożach organicznych, mulistych, torfowych. Tworzy zwarte fitocenozy szuwaru właściwego. 3)Trzcina pospolita- bylina pospolita na niżu i w różnych partiach gór. Zasiedla wody stojące i płynące, jeziora, starorzecza, glinianki, stawy, kanały, rowy, rzeki.Często spotykana na torfowiskach niskich, przejściowych, łąkach i wilgotnych zagłębieniach terenu, często na siedliskach antropogenicznych. Gatunek o b.szerokiej amplitudzie ekologicznej. Opanowuje wody od oligo do eutroficznych i zasiedla b. różne typy podłoży od mineralnych po organiczne np.torfowce. W wodzie może rozwijać się na głębokości do 2m. NYMFEIDY = 1)Strzałka wodna - pospolita na niżu. Zasiedla wody stojące i płynące, jeziora, starorzecza, stawy, rzeki. Najczęściej miejsca płytkie o głębokości kilkudziesięciu cm, eutroficzne. Rośnie na podłożach mineralnych, lub min- organicznych. Często tworzy luźne fitocenozy. Kwitnie VI-VIII. Kwiaty trzykrotne, płatki korony białe, u dołu purpurowe. Owoc zbiorowy, jajowate orzeszki. 2)Grążel żółty- bylina pospolita na niżu, zasiedla wody stojące i wolno płynące, jeziora, starorzecza. Rozwija się w wodach oligo lub eutroficznych, także dystroficznych. Zasiedla różne typy podłoży: piaszczyste, muliste, torfowe, gytię wapniową. Gatunek objęty całkowita ochroną. Kwitnie VI-IX. Liście pływające, jajowate lub owalne, sercowate u nasady, skórzaste. Owoce jagodopodobne lub torebkopodobne, butelkowate. 3)Rzęsa wodna- pospolita na terenie całego kraju, zasiedla wszystkie typy zbiorników, wód stojących i wody wolno płynące. Często wyst. masowo, pokrywając całe powierzchnie lustra wody, szczególnie w małych zbiornikach. Kwitnie IV-VI (w Polsce b. rzadko). Owoc podobny do mieszka, b.drobny, elipsoidalny. Człony pędowe, okrągłe lub jajowate opatrzone jednym korzeniem, często połączone ze sobą po kilka.ELODEIDY= 1)Osoka aloesowata- pospolita na całym niżu. Zasiedla głównie wody eutroficzne, jeziora, starorzecza, stawy. Optimum rozwoju osiąga w zbiornikach o zaawansowanych procesach zarastania, silnie wypłyconych o dnie pokrytym gruba warstwą silnie rozwodnionych osadów organicznych. Tworzy wtedy zwarte fitocenozy. W wodach o głębokości nie przekraczającej 1m. Owoc - zielona, jajowata, skórzasta torebka. 2)Rdestnice- pospolite na całym niżu. Zasiedla gł. wody eutroficzne, stojące i wolnopłynące: jeziora, starorzecza, stawy, gliniaki. Spotykana do głębokości 3m. Często zasiedla podłoża organiczne. Często wyst. na gyti wapiennej. Najczęściej tworzy własne autonomiczne fitocenozy. Wytwarza pąki zimowe i skrócone pędy które służą do rozmnażania wegetatywnego. Liści duże, połyskujące, lancetowate. Owoc kulisty lub jajowaty orzeszek. 3)Rogatek sztywny - pospolity na niżu i pogórzu. Zasiedla głównie żyzne wody stojace, jeziora, starorzecza, stawy. Optimum rozwoju osiąga w wodach płytkich, nagrzewanych latem gdzie obficie kwitnie. W jeziorach może wyst. do głębokości 3m. Często rośnie masowo, tworząc zwarte fitocenozy. Roślina wytwarza pąki zimowe. Owoc - jajowaty orzeszek. Znaczenie makrofagów: 1)rośliny wodne jako producenci są głównymi dostarczycielami subst. organicznej (obok fitoplanktonu i perufitonu) w ekosystamach wodnych. 2)odgrywają istotna role w tworzeniu różnorodności siedlisk oraz w przetrzymywaniu (w swojej biomasie, peryfitonie i osadach dennych), przekształcaniu i przekazywaniu wytworzonych substancji do innych częsci ekosystamu. 3)w zależności od stopnie pokrycia dna przez roślinność wodną, oddziaływują na bilans tlenu i dw.węgla, a więc tez na odczyn wody, na stężenie soli min. a także subst. rozpuszczonej w zbiornikach wodnych. 4)tworzą znakomite kryjówki, pełnia rolę schronienia przed drapieżnikami (gł. rybami) dla zooplanktonu i wielu młodocianych stadiów ryb i miejsce rozrodu większości gat. ryb.
Zooplankton: >500um maktoplankton, 20-200um mikroplankton, 2-20 nanoplankton, 0,2-2 pikoplankton. Podział planbktonu ze względu na siedliska wystepowania: 1)Limnoplankton - plankton jeziorny. 2)Heleoplankton- plankton mniejszych zbiorników niejeziornych. 3)Potamoplankton- plankton cieków. 4)Haliplankton- p.wód zasolonych. 5)Hypolmyroplankton - p.wód słonawych.
Pobieramy przy uzyciu czarpaczy planktonowych 10l i cedzimy przez siatkę 25 um. Konserwujemy płynem Lugola (jest mniej szkodliwy) i formaliną. Pobieramy też próbkę przyżyciową.
Wrotki: Lecone sp, Trichocerka. Cialo zbudowane z głowy, tułowia i nogi. Ciało pokryte pancerzem. U niektórych firm pancerz zaopatrzony w wyrostki i kolce. Na szczycie głowy występuje aparat wrotny- służy do nagarniania pokarmu. U form pełzających wyst. dobrze rozwinięta noga zaopatrzona w palec. Większość gat. to sedymentatoty.
Wioślarki: gromada skorupiaki, rząd wioślarki, typ Arthropoda. => Bosmina sp, Daphnia pulex, Pleuroxus, Alona affnis. Większość gat. to filtratory. Pokrycie ciała dwuklapkowym pancerzem- karapaksem. U wielu gat. wyst. przyoczko. Głowa od strony brzusznej zakończona jest dziobem - rostrum. Formy młodociane są podobne do postaci dorosłych, za wyj. Gat. Leptadora kindti u której wyst. larwa metanauplius.
Widłonogi: typ Arthropoda, gromada skorupiaki. Wyróżniamy tu 2 rzędy: 1)Calanoida - cylindryczny i wydłużony kształt głowotułowia. B.długie jednogałęziste czułki I pary. U samca prawy czułek przekształcony w organ chwytny. Czułki II pary dwugałęziste. Glowotułów ostro oddzielony od krótkiego i wąskiego odwłoka. Samice noszą owalny worek jajowy. Na gałęziach furki wyst. szczecinki jednakowej długości. 2)Cyclopoida - głowotułów zwęża się ku tyłowi. Czułki są krótkie i sięgają połowy długości ciała. Różna długość szczecinek. Samica jaja nosi w dwóch workach po bokach segmentu genitalnego. Szczecinki na futce różnej długości. Forma larwalna nauplius. Jeziora oligo i mezo - najliczniej widłonogi. Wraz ze wzrostem trofii wód zaczynają dominować wrotki i wioślarki. W rzekach najliczniej wyst. wrotki i widłonogi, wioślarki praktycznie nie występują. Przystosowanie zooplanktonu do życia w wodzie: wyrostki, szczecinki, hemoglobina (zabarwienie czerwone które sprawa, że nie są atrakcyjne dla ryb), migracje horyzontalne.
Pleuston- zbiorowisko organizmów unoszących się na powierzchni wody dzięki wytworzeniu aparatów hudrostatycznych lub wykorzystaniu elastyczności powierzchni wody. Kryterium oddzielenie tych zwierząt od neustonu, a przyłączeniu do pleustonu jest nie tylko skalą wielkości, lecz głównie to, że mogą opuszczać powierzchnię wody zanurzając się, unosząc w powietrze lub wychodząc na ląd. Pleuston:1)roślinny: a)eupleuston (pleuston właściwy), b)meropleuston (pleuston okresowy): epipleuston, hypopleuston. 2)zwierzęcy: meropleuston (pleuston okresowy): a)epipleuston, hypopleuston. Epipleuston- reprezentowany jest przez gatunki, które poruszają się po powierzchni wody (pluskwiaki np. nartniki). Hypopleuston- obejmuje organizmy, żyjące tuz po powierzchnia wody i przynajmniej okresowo kontaktujące się z błonką powierzchniową wody od spodu. Drobne zbiorniki wodne i płytki litoral jeziorny z bogatą roślinnością zaspokajają potrzeby większości z gatunków. Roślinność zapewnia odpowiednie warunki siedliskowe, ogranicza konieczność pobierania powietrza znad wody.
Odżywianie się: 1)drapieżniki:(nartniki, żyrytwy, grzbietopławki, większość chrząszczy)żywi się bezkręgowcami i drobnymi kręgowcami wodnymi, a także przepoczwarzającymi się muchówkami i topiącymi się owadami. 2)detrytusożercy:(wioślarki, skoczogonki, niektóre chrząszcze) odżywiają się szczątkami organicznymi pochodzenia roślinnego w postaci zawiesiny lub osadu. 3)roslinośerne:(larwy komarów, larwy motyli, niektóre chrząszcze) odżywiają się glonami lub roślinami wyższymi (larwy motyli). Oddychanie: 1)całą powierzchnia ciała na zasadzie skrzela fizycznego, pobranie powietrza następuje przez podpłynięcie do powierzchni wody i wynurzenie boku, grzbietu lub końca ciała. 2)u form epipleustonowych bezpośrednio powietrzem atmosferycznym 3)u płoszycy, topielnicy, wielu muchówek (np.larwy komarów) występują specjalne rurki do kontaktu z atmosfera. Większość gatunków chrząszczy i pluskwiaków hypopleustonowych może dłuższy czas przebywać pod woda dzięki zapasowi powietrza zgromadzonemu w specjalnych komorach znajdujących się pod pokrywami skrzydeł. Podpływając tyłem do powierzchni wody wystawiają koniec odwłoka i odpowiednio wyginając go chwytają zapas powietrza. Powietrze wędruje do dwóch ostatnich przetchlinek odwłoka, a stamtąd systemem tchawek do przestrzeni pomiędzy skrzydłami a odwłokiem. Zimą, kiedy powierzchnia wody pokryta jest lodem, pływakowate nie mogą pobierać tlenu z powietrza atmosferycznego i wykorzystują wówczas tzw. skrzele fizyczne. Polega to na tym, że owad wypuszcza na chwilę pęcherzyk powietrza z komory pod skrzydłami i czeka, aż tlen z wody przeniknie do pęcherzyka. W tym samym czasie, również na zasadzie różnicy stężeń, CO2 przenika z pęcherzyka do wody. Następnie owad wyłapuje z powrotem natlenione już powietrze z pęcherzyka.Na występowanie zoopleustonu wpływają:1)struktura litoralu(obfitość mikrosiedlisk i refugiów) 2)presja drapieżnicza ryb i płazów 3)światło, ciepło, ruchy wody- falowanie, natlenienie, czystość wody, odczyn, zasolenie, rodzaj dna, ilość detrytusu. Rozprzestrzenianie się: przelot, przepływanie, bierne znoszenie z prądem w dół cieków. Znaczenie:1)regulacja składu biocenoz wodnych szczególnie w płytkim litoralu i zbiornikach astatycznych 2)gatunki hypopleustonowe wyłapują larwy komarów 3)stanowią pokarm dla ryb i ptaków wodnych 4)mogą stanowić wskaźniki biologicznej czystości wód 5)mogą być pomocne przy określaniu stopnia przekształcenia litoralu. Zoobentos: neuston, plankton, bentos, psammon, peryfiton. Zoobentos (fauna denna)- grupa organizmów zasiedlająca dno zbiorników wodnych. W skład zoobentosu wchodzą: pierwotniaki, nicienie, wrotki, pijawki, skąposzczety (gł. rodziny Naididae i Tubificidae- rureczniki), skorupiaki, obunogi, równonogi (gł. Asellus- ośliczka), dziesięcionogi (kilka gatunków raków), pajęczaki (gł. Hydrachnidia- wodopójki), a zwłaszcza larwy owadów (jętki, ważki, chruściki, muchówki, zwłaszcza ochorkowate- Chironomidae). Ponad to liczne są dwie grupy mięczaków: małże i śloimaki. Podział bentosu ze względu na skład: 1)fitobentos- bentos roślinny (drobne glony, makrofity, ramienice) 2)zoobentos-bentos zwierzęcy
Bentos (organizmy związane z dnem zbiornika wodnego): 1)epibentos- organizmy żyjące na powierzchni osadów dennych, takie jak:ośliczki, larwy chruścików, larwy ważek, ślimaki, pijawki. 2)inbentos- organizmy borujące w osadach dennych: rureczniki (Tubificidae), larwy ochotkowatych (Chironomidae). Podział bentosu ze względu na rodzaj zajmowanego siedliska:rhizobenros- rośliny zakorzenione, haptobentos- organizmy związane ze stałą powierzchnią (stale przymocowane do podłoża kolonie glonów nitkowatych i organizmy zwierzęce), pekton- porośla na podłożu abiotycznym, peryfiton- porośla na powierzchni makrofitów, herpbentos (eubentos)- organizmy przebywające na powierzchni podłoża i mogące się w nich zagłębiać: psammon (związany z osadami piaszczystymi), pelon (związany z osadami mulistymi), endobentos (organizmy wiercące w podłożu stałym, twardym), endobibentos (zwierzęta minujące w roślinach), nektobentos (organizmy przebywające w strefie stykowej, mogące pływać nad dnem, poruszać się po nim, a nawet zagłębiać w osadach. Rurecznik mułowy (Tubifex tubifex): należą one do typu pierścienic (Annelida), gromady skąposzczetów (Ologochaeta) i są obojnakami. Występują powszechnie w ubogich w tlen zbiornikach wodnych, jak również w niewielkich strumieniach i rzeczkach, gdzie występują rzadko w olbrzymiej ilości, drążąc w mule dennym rurkowate jamki, skąd wystaje im tylko tylny koniec ciała. Osiągają długość 1-12cm. Kiełż: jest jednym z przedstawicieli rzędu Amphopoda- obunogów. Dorasta on do około 2cm długości. Posiada charakterystyczne boczno spłaszczone ciało, w którym wyróżnić można głowę, tułów i odwłok. Na tułowiu znajdują się odnóża, dzięki którym zwierze porusza się w wodzie pływając lub pełzając wśród roślinności, kamieni. Kiełż jest rozdzielnopłciowy, przy czym zaznaczony jest dość dobrze dymorfizm płciowy. Pokarmem kiełża są szczątki roślinne i zwierzęce- detrytus. Larwy chruścików: żyją w wodzie i spotykamy wśród nich zarówno formy roślinożerne jak i drapieżne. Te ostatnie są reprezentowane najczęściej przez gatunki bezdomkowe np. Hydropsyche. Chruściki te budują sieci łowne do których łapią płynące z prądem wody drobne organizmy. Wazki: ich larwy żyją w wodzie i oddychają skrzelotchaw-
-kami. Są one jednymi z najgroźniejszych drapieżców wśród podobnych sobie zwierząt. W związku z tym maja wykształcony tzw. narząd w postaci długiej wyrzucanej wargi dolnej, zakończonej halami, tworzącej maskę, która służy do chwytania pokarmu. Owady te posiadają dwie pary dużych, błoniastych skrzydeł, które w czasie lotu poruszają się niezależnie od siebie. Rozwój trwa 2- 3 lata. Jętki: z jaj składanych przez dorosłe owady wprost do wody, wylegają się larwy. Postać larwalna w zależności od gatunku może być w środowisku wodnym nawet do kilku lat. W tym czasie przechodzi ona wiele stadiów i linień. Owad dorosły żyje bardzo krótko- od kilku godzin do kolkunastu dni. Ciekawy jest również tryb życia larw jętek. Ze względu na ruch jaki wykonuje owad, dzielimy je na 4 typy: pływające, grzebiące, łażące, płaskie. Najlepsze warunki jętkom stwarzają wody dobrze natlenione, o szybkim nurcie i o temp. raczej nie przekraczającej 15*C. Pokarm jętek jest głównie roślinny. Larwy ochotkowatych: zamieszkują prawie wszystkie środowiska związane z wodą. Niekiedy w pojedynczych, żyznych jeziorach można znaleźć nawet do 100gat. Czerwone zabarwienie zawdzięczają obecności hemoglobiny, która ułatwia wychwytywanie tlenu ze środowiska (często bowiem żyją w warunkach niedoboru tlenu i stąd jago przystosowanie). Larwy potrafią przeżyć nie tylko w warunkach o niskiej zawartości tlenu, potrafią bez szkody dla siebie przez dłuższy czas żyć w wodzie zupełnie go pozbawionej. Zawdzięczają to zdolności do przechodzenia na tzw.oddychanie beztlenowe, kiedy potrzebny tlen czerpany jest z chemicznego rozkładu związków zapasowych. Wśród ochotkowatych są także formy tlenolubne, np. Tanytarsus żyjący w wodach dobrze natlenionych, u którego nie występuje czerwone zabarwienie. Najogólniej mówiąc, larwy ochotkowatych to mieszkańcy dna i osadów. Z tego właśnie powodu dawniej były uważane za mułojady, jednak okazało się, że ich pokarm stanowią cząstki zawiesiny lub glony osiedlające na powierzchni osadów. Ponieważ larwy występują w różnych środowiskach, odmienne bywają także ich zachowania. Drapieżne Crytpochironomus są bardzo ruchliwe, aktywnie poszukują ofiary, zupełnie inaczej postępują roślinożerne larwy minujące, np. Tendipes, które drążą korytarze w roślinach wodnych.
Moiiusca Mięczaki: Dreisena polymorpha, Bryozoa Mszywioły, Annelida- Pierścienice.
Typ: Arthropoda- Stawonogi; Gromada: Crustacea- Skorupiaki, Obunogi:Gammarus pulex, Równonogi: Asellus aquaticus; Gromada: Arachrida- Pajęczaki- Widłonogi; Gromada: Insecta- Owady; Rząd: Odonata- Ważki: Coenagrion pulchellum; Rząd: Ephemeroptera- Jętki: Ephehera vulgata; Rząd: Neuroptera- Sieciarki: Sialis sp.; Rząd:Lepidoptera- Motyle: Nymphula sp.;Rząd:Heteroptera- Pluskwiaki: Aphelocheirus sp.;Rząd: Trichoptera- Chruściki: Limnophilus vittatus;Rząd: Dipteta- Muchówki: Chironomus f..ł.plumosus.
Przystosowania bentosu do: warunków tlenowych, zdobywania pokarmu, ochrony przed drapieżnikami, poruszania się, szybkiego nurtu w wodach płynących.
FITOPLANKTON: Seston- całość zawiesiny, składająca się z części żywej (bioplanktonu) są to organozmyplanktonowe i tryptonu (szczątków org.). Plankton- są to organizmy biernie przenoszone ruchami wody. W wodach słodkich są to organizmy drobne (o wymiarach od poniżej mikrometra do paru cm, najczęściej nie przekraczają kilku milimetrów).Należą to bakterio-, fito- i zooplankton. Ze względu na wielkość wyróżnia się: femto- (do0,2um), piko- (0,2-2um), nano- (2-20um), mikro- (20-200um), mezo- (0,2-20mm), makro- (2-20mm), megaplankton (nawet do kilku metrów, jak np.meduzy lub niektóre ślimaki oceaniczne), magaplankton nie wyst. wodach słodkich. Plankton jezior i dużych zbiorników zaporowych nazywa się limnoplanktonem, rzek- potamoplanktonem, stawów i drobnych zbiorników- heloplanktonem. Ze względu na miejsce występowania wyróżnia się plankton pelagialny, litoralny, przydenny. Plankton jest jednym ze składników zawiesiny utrzymującej się w toni wodnej- sestonu. Seston dzielimy na abioseston, czyli cząstki martwe (organiczne lub nieorganiczne zwykle powoli sedymentujące-opadajace)- trypton, oraz bioseston, czyli właśnie plankron, który dzieli się na zooplankton i fitoplankton. Seston można także podzielić na mineralny oraz organiczny- złożony z żywych organizmów (plankton) i martwych cząstek organicznych (trypton otganiczny). Trypton może być auto- lub allochtoniczny. Fitoplankton tworzą: prokariotyczne sinice, eukariotyczne glony.Sinice- cyjanobakterie, zbliżone do bakterii. Prokariotyczne fotosyntetyzujące organizmy w wodzie. Większośc preferuje wody zyzne, w przypadku przeżyźnienia tworzą zakwity „kożuchy” pływające po powierzchni wody. Łatwo eliminują pozostałe organizmy dzięki wielu przystosowaniom: potrafią żyć w mętnej wodzie, w wysokim ph, asymilować N2 a atmosfery, niektóre tworzą toksyny, nie są zjadane przez zooplankton. Formy sinic: kokkalne, nitkowate. Glony- grupa niesystematyczna, są to mokroskopijne rośliny wodne. Są organizmami fotosyntetyzującymi nie tworzące tkanek, są związane z wodą. Do podstawowych grup glonów zaliczamy: zielenice, okrzemki, euglena. Eugleny: w planktonie są rzadkie, lubią wody bogate w materię organiczną, częściej można je spotkać w leśnej kałuży. Okrzemki: 1)formy planktonowe- drobne jednokom., cylindryczne, kolonijne 2)w zbiornikach wodnych dominują wiosna i jesienią a ich rozwój jest limitowany zawartością krzemu w wodzie 3)mimo krzemiankowej ściany kom. drobne formy są zjadane przez wioślarki ze wzglądu na dużą zawartość kwasów tłuszczowych. Przykłady okrzemek: Aulacoseina sp.- pojawiają się w wodzie późna wiosna i jesienią. Czynnikiem ograniczającym ich występowanie jest krzem. Synedra- okrzemka jednokom. Specyficznym barwnikiem dla okrzemek jest luteina, jej zabarwienie jest żółte. Zielenice: najbardziej liczna i różnorodna grupa glonów- od jednokomórk.przez kolonijne do wielokom., występuje wiele form morfologicznych, żyje w różnych typach wód- od bardzo czystych do silnie zeutrofizowanych. Charakteryzują się obecnością zielonego barwnika- chlorofilu a i b. Przykładu zielenic: Pediastrum- maja kształt podobny do gwiazdki, posiadaj taką budowę aby jak najwolniej opadały na dno. Scenedesmus- komórki tych zielenic tworzą cenobium. Komórki zewnętrzne posiadają wyrostki zwiększające powierzchnię ciała. Sinice nitkowate- trychom- zespól kom. dłużnie połączone ze sobą. Nic- trychom połączony jest z pochewką śluzową. Śluz ułatwia pływanie, chroni przed wysychaniem, promieniami ultrafioletowymi, śluzowa otoczka może być magazynem związków odżywczych.
Mikrocistis- może być toksyczna, zawiera mikrocistinę. Posiadają wakuole gazowe- wodniczki, zwiększające pływalność. Zespól kom. otoczony jest galaretką, która pełni funkcje podobne jak śluzu. Bruzdnice: są wiciowcami, posiadają sztywna ścianą kom., mogą tworzyć zakwity w głębokich jeziorach, potrafią wędrować w pionie, niektóre są miksotroficzne- odżywiają się bakteriami lub rozpuszczona materia org. Przystosowania do życia w toni wodnej:aktywny ruch, zwiększanie powierzchni, wakuole gazowe, wydzielanie tłuszczu, tworzenie galaretek.
1