Trophic relations between phyto-and zooplankton in a field experiment in the aspect of the formation and decline of water blooms

• Autorzy: Bucka H. , zurek R.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

An investigation was carried out in the Goczałkowice Reservoir at the Stations “Corral” and “Platform”. Copper treatment applied to the algae brought a decline in cladocerans and a decrease in their pressure on the phytoplankton and, in consequence, on an abundant secondary development of chlorococcous green algae. The population of cladocerans was considerably reduced by Acanthocyclops robustus just before coppering. The invasion of a fungal parasite inhibited the intensive development of Asterionella formosa in the Corral, where a later mass occurrence of Ceratium hirundinella led to the almost total disappearance of zooplankton.

PL

Badania przeprowadzono w 1988 roku, w zbiorniku Goczałkowickim na dwóch stanowiskach: w wydzielonej części zbiornika zwanej “Koral” i na stanowisku kontrolnym “Pomost”. Fitoplankton badanych stanowisk różnił się liczebnością, strukturą i sezonową dominacją niektórych gatunków (ryc. 1, 2). W okresie lata przeważały glony, należące do klas I, II i częściowo III (tabela I). W dynamice sezonowego rozwoju zbiorowisk fitoplanktonu, na obu stanowiskach notowano głównie latem ich najliczniejsze występowanie, z bardzo szybko wymienną dominacją gatunków. Okrzemka Aslerionella formosa rozwinęła się bardzo intensywnie w “Koralu”, sygnalizując powstawanie zakwitu wody, który został całkowicie zahamowany, wskutek inwazji grzyba pasożytniczego. Bruzdica Ceratium hirundinella wytworzyła gęsty zakwit wody, utrzymujący się tylko w obrębie st. “Koral”, w towarzystwie licznych desmidii Straurastrum gracile i Cosmarium suberenatum. Kryptomonady z gatunkami Cryptomonas marssonii i C. erosa jednorazowo pojawiły się obficiej z końcem sierpnia na stacji “Pomost”. Okrzemka Cyclotella comta występowała najczęściej w zespole C. catenata i C. chaetoceras, przy czym większą liczebność osiągnęła na st. “Pomost”, szczególnie w okresie późnego lata. Na st. “Pomost” miedziowanie spowodowało krótkotrwałe zahamowanie rozwoju glonów (głównie okrzemek). Szybkie odradzanie się całego fitoplanktonu nastąpiło w 12 dni po tym zabiegu. Było ono wynikiem bardziej zmniejszania się presji wyjadania przez efektywną grupę filtratorów - Cladocera, skrajnie czułą na jony miedzi niż zatrucia glonów. Grupa ta została dodatkowo zredukowana przez drapieżnego Acanthocyclops robustus, na dwa dni przed wspomnianym zabiegiem. Masowy rozwój Ceratium hirundinella w “Koralu” w końcu sierpnia spowodował, pomimo licznego udziału glonów z innych grup systematycznych, ustąpienie nieomal całego zooplanktonu, z wyjątkiem nielicznych widłonogów. Na początku sierpnia, dwukrotnie większa liczebność zooplanktonu w “Koralu”, niż w zbiorniku naturalnym, przy proporcji Rotatoria : Cladocera : Copepoda, jak 1:2:2, czyli przewadze efektywnych filtratorów, nie zdołała zapobiec nadmiernemu rozwojowi okrzemek. Jednak wzrastający ilościowo i procentowo udział wrotków wyraźnie ograniczał ich przyrost oraz innych glonów. Rzutowało to znacznie na interakcje fito- : zooplanktonu, prowadzące do zmian liczebnościowych tych zbiorowisk. Dane te wskazują na ujemne skutki stosowania metody miedziowania. Wywołuje ono ponadto powtórny, intensywny rozwój innych glonów, zwłaszcza zielenic chlorokokkowych, wśród których rodzaj Scendesmus ma zdolność gromadzenia miedzi w swoich komórkach. Stwarza to z kolei możliwość przenikania miedzi poprzez łańcuch pokarmowy do wyższych poziomów troficznych całego ekosystemu. Mechanizm wtórnego silnego rozwoju fitoplanktonu polega, m.in., na wytruciu nie tyle glonów, co wioślarek.

Słowa kluczowe

PL

fitoplankton; Astrerionella formosa; Straurastrum gracile; zakwity wody; zooplankton; zbiorniki zaporowe; bruzdnica; Cyclotella comta; hydrobiologia; Cosmarium subcrenatum; glony; Ceratium hirundinella; Goczalkowice; Cryptomonas erosa; Cryptomonas marssonii; okrzemki; pory roku

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Hydrobiologica
• Rocznik: 1992
• Tom: 34
• Numer: 1-2
• Opis fizyczny: s.139-155,tab,rys,bibliogr.

Twórcy

autor

Bucka H.

• Polish Academy of Sciences, ul.Slawkowska 17, 31-016 Krakow

autor

zurek R.

Bibliografia

• Bucka H., 1987. Ecological aspects of the mass appearances of planktonic algae in dam reservoirs of southern Poland. Acta Hydrobiol., 29, 149-191.
• Bucka H., 1989. Ecology of selected planktonic algae causing water blooms. Acta Hydrobiol., 31, 207-258.
• Canter H. M., S. J. Heaney, 1984. Observations on zoosporic fungi of Ceratium spp. in lakes of the English Lake District; importance for phytoplankton population dynamics. New Phytol., 97, 601-612.
• Canter H. M., G. H. M. Jaworski, 1978. The isolation, maintenance and host range studies of a chytrid Rhizophydium planktonicum Canter emend, parasitic on Asterionella formosa Hassa1 . Ann. Bot., 42, 967-979.
• Canter H. M., G. H. M. Jaworski, 1981. The effect of light and darkness upon infection of Asterionella formosa Hassal by the chytrid Rhizophydium planktonicum Canter emend. Ann. Bot., 47, 13-30.
• Fott J., B. Desortova.J. Hrbáček, 1980. A comparison of the growth of flagellates under heavy grazing stress with a continuous culture. In: Sikyta B., Z. Fencl, V. Polaček (Eds): Continuous cultivations of microorganisms. Prague, Inst. Microbiol. Czechosl. Acad. Sei., 395-401.
• Fryer G., 1957. The food of some freshwater Cyclopoid copepods and its ecological significance. J. Anim. Ecol., 26, 263-286.
• Gächter R., 1979. Melimex, an experimental heavy metal pollution study: Goals, experimental design and major findings. Schweiz. Ztschr. Hydrol., Basel, Birkhauser Verl. 41, 2, 169-176.
• Geller W., 1975. Die Nahrungsaufnahme von Daphnia pulex in Abhangigkeit von der Futterkonzentration, der Temperatur, der Körpergrösse und dem Hungerzustand der Tiere - Food ingestion of Daphnia pulex as a function of food concentration, temperature, animal’s body length and hunger. Arch. Hydrobiol., Suppl. 48, 47-107.
• George D. G., 1989. Zooplankton patchiness in enclosed areas of water. J. Plankton Res., 11, 173-184.
• Gliwicz Z. M., 1977. Food size selection and seasonal succession of filter feeding zooplankton in eutrophic lake. Ecol. pol., 25, 179-225.
• Gliwicz Z. M., 1990. Daphnia growth at different concentrations of blue-green filaments. Arch. Hydrobiol., 120, 51-65.
• Gliwicz Z. M., A. Hillbricht-Ilkowska, 1972. Efficiency of the utilization of nannoplankton primary production by communities of filter feeding animals. Verh. int. Ver. Limnol., 18, 197-203.
• Grygierek E., A. Hillbricht-Ilkowska, I. Spodniewska, 1966. The effect of fish on the plankton community in ponds. Verh. int. Ver. Limnol., 16, 1359-1366.
• Gulati R. D., 1975. A study on the role of herbivorous zooplankton community as primary consumers of phytoplankton in Dutch lakes. Verh. int. Ver. Limnol., 19, 1202-1210.
• Heller M. D., 1977. The phased division of the freshwater dinoflagellate Ceratium hirundinella and its use as a method of assessing growth in natural populations. Freshwat. Biol. ,7, 527-533.
• Kasza H., W. Krzanowski, E. Krzyżanek, T. Kuflikowski, 1987. Biocenotic changes in the Goczałkowice Reservoir caused by the impact of grass carp (Ctenopharyngodon idella Val.) on macrophytes. Bull. Pol. Acad. Sci., 35, 189-197.
• Kasza H., J. Winohradnik, 1986. Development and structure of the Goczałkowice Reservoir ecosystem. 7. Hydrochemistry. Ecol. pol., 34, 365-395.
• Kilham P., S. S. Ki1ham , 1980. The evolutionary ecology of phytoplankton. In: Morris I. (Ed.): The physiological ecology of phytoplankton. Oxford, Blackwell, 571-597.
• Krzyżanek E., H. Kasza, W. Krzanowski, T. Kuflikowski, G. Pająk , 1986. Succession of communities in Goczałkowice Dam Reservoir in the period 1955-1982. Arch. Hydrobiol., 1, 21-48.
• Krzyżanek E., A. Kownacki (Eds), 1987. Development and structure of the Goczałkowice Reservoir ecosystem. Ecol. pol., 34, 307-577.
• Lüderlitz V., A. Nick1ish, J. G. Koh1, 1989. Kupfer als Algizid. Acta Hydrochim. Hydrobiol., 17, 61-73.
• Lund J. W. G., 1949. Studies on Aslerionella. 1. The origin and nature of the cells producing seasonal maxima. J. Ecol., 37, 389-419.
• Lund J. W. G., 1975. The use of large experimental tubes in lakes. In: Youngman R.E. (Ed.): The effects of storage on water quality. Medmeham, Water Res. Centre, 291-311.
• Mueller M. A., W. O. Smith , 1985. Phased cell division and growth rate of a planktonic Dinoflagellate, Ceratium hirundinella, in relation to environmental variables. Arch. Hydrobiol., 104, 477-491.
• O’Kelley J. C., 1968. Mineral nutrition of algae. Ann. Rev. Plant Physiol., 19, 89-111.
• Opuszyński K., 1979. Silver carp, Hypophthalmichthys molitrix (Va1.), in carp ponds. 3. Influence on ecosystem. Ecol. pol., 27, 117-133.
• Reynolds C. S., 1978. The plankton of the north-west Midland meres. Caradoc and Severn Valley Field Club. Occ. Paper, 2, 1-36.
• Schindler J. E., 1971. Food quality and zooplankton nutrition. J. Anim. Ecol., 40, 589-595.
• Shapiro J., D. I. Wright, 1984. Lake restoration by biomanipulation : Round Lake, Minnesota, the first two years. Freshwat. Biol., 14, 371-384.
• Sommer U., 1981. The role of r-and K-selection in the succession of phytoplankton in Lake Constance. Acta Oecol., 2, 327-342.
• Sosnowska J., 1976. Masowe pojawy fitoplanktonu, metody zwalczania i sposoby zapobiegania ich powstawaniu, środki przeciwdziałania zakwitom [Mass appearance of phytoplankton, methods of their destruction, prophylactic treatments and counteraction of water blooms], Olsztyn, IRS, Zakł. Upowszech. Post.. 100. 1-21.
• Starmach K., 1963. Rośliny słodkowodne. Flora Słodkowodna Polski [Freshwater plants. Freshwater flora of Poland]. 1. Warszawa, PWN, 271 pp.
• Starmach K., 1974. Cryptophyceae - Kryptofity, Dinophyceae - Dinofity, Raphidophyceae - Rafidofity. Flora Słodkowodna Polski. [Freshwater flora of Poland], 4, Warszawa, PWN, 520 pp.
• Starmach K., S. Wróbel, K. Pasternak, 1976. Hydrobiologia - Limnologia [Hydrobiology - Limnology], Warszawa, PWN, 621 pp.
• Steeman-Nielsen E., S. Wium-Andersen, 1970. Copper ions as poison in the sea and fresh water. Mar. Biol., 6, 2, 93-97.
• Sterner R. W., 1989. The role of grazers in plankton succession. In: Sommer U. (Ed.): Plankton ecology. Berlin-Heidelberg-N.York, Springer Verb, 107-170.
• Stokes P., 1975. Uptake and accumulation of copper and nickel by metal-tolerant strains of Scendesmus. Verh. int. Ver. Limnol., 19, 2128-2137.
• Van Donk E., 1989. The role of fungal parasites in phytoplankton succession. In: Sommer U. (Ed.): Plankton ecology. Berlin-Heidelberg-N.York-Paris- Tokyo, Springer Verb, 171-194.