Phytoplankton as an indicator of trophic changes in a lake (Lake Kortowskie, northern Poland)

• Autorzy: Jaworska B. , Zdanowski B.

Warianty tytułu

PL

Fitoplankton, jako wskaźnik zmian troficznych w jeziorze (jezioro kortowskie, Polska północna)

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of this study was to analyze multi-annual changes of the taxonomic structure and the intensity of the algal community development in phytoplankton of Kortowskie Lake, as a basis for determination of trophic state in the lake. There were observed qualitative and quantitative changes in the phytoplankton community. Species richness decreased in the subsequent years of the study. The number of Bacillariophyceae and Chlorophyta species declined, while the opposite trend was recorded in case of Cyanoprokaryota. The analysis of shifts in species composition revealed that the rate of species disappearance from the biocenosis was higher than appearance of new ones. The most intensive changes in the species composition affected the Bacillariophyceae and Chlorophyta associations. The stability of the Cyanoprokaryota biocenosis was remarkably higher and their constancy of occurrence increased. The rate of phytoplankton growth was high and was increasing in time. The intensity of phytoplankton development was determined by cyanoprokaryotes dynamics, which share in the total biomass was gradually increasing. The the blue-green algae limited the development of other plankton groups. The analysis of the multi-annual variations in the phytoplankton community of Kortowskie Lake indicated a trophic state in the ecosystem that were identified as progressing eutrophic status.

PL

Celem badań było przeanalizowanie wieloletnich zmian w strukturze taksonomicznej i intensywności rozwoju fitoplanktonu oraz określenie na tej podstawie stanu troficznego jeziora. Fitoplankton Jeziora Kortowskiego zmieniał się zarówno w aspekcie jakościowym, jak i ilościowym. Jego bogactwo taksonomiczne zmniejszało się w kolejnych latach. Malała liczba gatunków Bacillariophyceae i Chlorophyta, a zwiększała się Cyanoprokaryota. Wymianę gatunkową charakteryzowało większe tempo ustępowania gatunków niż pojawiania się nowych. Największe zmiany w składzie gatunkowym występowały w Bacillariophyceae i Chlorophyta, stabilność biocenozy Cyanoprokaryota była największa. Wzrastała również stałość występowania sinic. Rozwój fitoplanktonu był bardzo intensywny i z czasem wzrastał. O intensywności jego rozwoju decydowały Cyanoprokaryota, których udział w biomasie ogólnej był coraz większy. W warunkach postępującej dominacji sinic rozwój innych grup glonów był coraz słabszy. Analiza wieloletnich tendencji zmian w zbiorowisku fitoplanktonowym Jeziora Kortowskiego dała postawę do wnioskowania o stanie trofii jeziora i określeniu go jako stanu postępującej eutrofii.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Polish Journal of Natural Sciences
• Rocznik: 2012
• Tom: 27
• Numer: 2
• Opis fizyczny: p.165-179,fig.,ref.

Twórcy

autor

Jaworska B.

• Department of Applied Ecology, University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Michala Oczapowskiego 5, 10-957 Olsztyn, Poland

autor

Zdanowski B.

• Department of Hydrobiology, Institute of Fisheries in Olsztyn, Olsztyn, Poland

Bibliografia

• ANNEVILLE O., GINOT V., DRUAT J.C., ANGELI N. 2002. Long-term study (1974–1998) of seasonal changes in the phytoplankton in Lake Geneva: a multi-table approach. J. Plank. Res., 24(10): 993–1008.
• BAIRD M., EMSLEY S.M., MEGLADE J.M. 2001. Modelling the interacting effects of nutrient uptake, light capture and temperature on phytoplankton growth. J. Plank. Res., 23(8): 829–840.
• BROOKS J., GANF D., GREEN D., WHITTINGTON J. 1999. The influence of light and nutrients on buoyancy, filament aggregation and flotation of Anabaena circinalis. J. Plank. Res., 21: 327–341.
• BURCHARDT L., 1993. Bioindication in the assessment of lake ecosystem. [In:] Theory and practices in ecosystems research. Ed.: L. Burchardt. Idee Ekol., 3(2): 39–44.
• BURCHARDT L., ŁASTOWSKI K. 1999. The problem of using common species in bioindication: Basis term. Acta Hydrobiol., 41(3/4): 231–234.
• BURCHARDT L., ŁASTOWSKI K., SZMAJDA P. 1994. Różnorodność ekologiczna a bioindykacja. [In:] Teoria i praktyka badań ekologicznych. Ed. L. Burchardt. Idee Ekol., 4(3): 27–44.
• BURGI H., HELLER C., GAEBEL S., MOOKERJI N., WAND J. 1999. Strength of coupling between phytoplankton and zooplankton in Lake Lucerne (Switzerland) during phosphorus abatement subsequent to a weak eutrophication. J. Plank. Res., 21: 485–507.
• CARPENTER S.R., COLE J.J., KITCHELL J., PACE M. 1997. Impact of dissolved organic carbon, phosphorus and grazing on phytoplankton biomass and production in experimental lakes. Limnol. Oceanogr., 43(1): 73–80.
• CHUDYBA H. 1974. Wpływ usuwania hypolimnionu na fitoplankton Jeziora Kortowskiego. Zesz. Nauk. ART Olszt. 2(119): 1–53.
• CHUDYBA H. 1975. Struktura i dynamika rozwoju fitoplanktonu Jeziora Kortowskiego. Zesz. Nauk. ART Olszt., 5(147): 1–70.
• CRONBERG G. 1999. Qualitative and quantitative investigations of phytoplankton in Lake Ringsjon, Scania, Sweden. Hydrobiologia, 404: 27–40.
• CURRIE D.J. 1990. Large-scale variability and interactions among phytoplankton, bacterioplankton and phosphorus. Limnol. Oceanogr., 35(7): 1437–1455.
• DANILOV R., EKELUND N.G.A. 1999. The efficiency of seven diversity and one similarity indices on phytoplankton data for assessing the level of eutrophication in lakes in central Sweden. Sci. Tot. Environ., 234: 15–23.
• DAUTA A., DEVAUX J., PIQUEMAL F., BOUMNICH L. 1990. Growth rate of four freshwater algae in relation to light and temperature. Hydrobiologia, 207: 201–226.
• DILLON P.J., RIGLER F.H. 1975. A simple method for predicting the capacity of a lake for development based on lake trophic status. J. Fish. Res. Board Can., 32(9): 1519–1531.
• DUNALSKA J. 2002. Influence of limited water flow in a pipeline on the nutrients budget in a lake restored by hypolimnetic withdrawal method. Pol. J. Environ. Stud., 11(6): 631–637.
• DUNALSKA J., WIŚNIEWSKI G., MIENTKI C. 2001. Water balanse as factor determining the Lake Kortowskie restoration. Limnol. Rev., 1: 65–72.
• FORSBERG C., RYDING S., CLAESSON A., FORSBERG A. 1978. Water chemical analyses and / or algal assay? Sewage effluent and polluted lake water studies. Mitt. Int. Ver. Limnol., 21: 352–363.
• HAY M.E., KUBANEK J. 2002. Community and ecosystem level consequences of chemical cues in the plankton. J. Chem. Ecol., 28(10): 201–214.
• HEINONEN P. 1980. Quantity and composition of phytoplankton in Finnish island waters. Publ. Wat. Res., 37: 1–91.
• HEUSDEN G.P.H. 1972. Estimation of the biomass of plankton. Hydrobiologia, 39(2): 165–208.
• HILLBRICHT-ILKOWSKA A., KAJAK Z. 1986. Parametry i wskaźniki przydatne do kontroli zmian funkcjonalnych i strukturalnych w ekosystemach jeziornych ulegających procesowi eutrofizacji. [In:] Monitoring ekosystemów jeziornych. Ed. A. Hillbricht-Ilkowska. Ossolineum, Wrocław-Warszawa-Kraków-Gdańsk-Łódź, pp. 23–45.
• HILBRICHT-ILKOWSKA A., ZDANOWSKI B. 1983. Sensitivity of lakes to inorganic enrichment stress – some results of experimentally induced fertilization. Int. Rev. Hydrobiol., 68(2): 153–174.
• KAJAK Z. 1983. Ecological characteristic of lakes in north-eastern Poland versus their trophic gradient. XII. Dependence of chosen indices of structure and functioning of ecosystems on trophic status and mictic type of 42 lakes. Ekol. pol., 31: 495–530.
• KUFEL L. 2001. Uncoupling of chlorophyll and nutrients in lakes – possible reasons, expected consequences. Hydrobiologia, 443: 59–67.
• LAFFORGUE M., SZELIGIEWICZ W., DEVAUX J., POULIN M. 1995. Selective mechanisms controlling algal succession in Aydat Lake. Wat. Sci. Tech., 4: 117–127.
• MCQUEEN D.J., POST R., MILLS W.L. 1986. Trophic relationships in freshwater pelagic ecosystems. Can. J. Fish. Aquat. Sci. 43: 1571–1581.
• MIENTKI C., DUNALSKA J. 2001. Phosphorus balanse at various water flow in a lake restoired by hypolimnetic withdrawal. Ecohydrol. Hydrobiol., 1(4): 417–422.
• REYNOLDS C.S. 2000. Phytoplankton designer – or how to predict compositional responses to trophicstate change. Hydrobiologia, 424: 123–132.
• REYNOLDS C.S., HUSZAR V., KRUK C., NASELLI-FLORES L., MELO S. 2002. Towards a functional classification of the freshwater phytoplankton. J. Plank. Res., 24(5): 417–428.
• SCHINDLER D.W. 1977. Evolution of phosphorus limnitation concept in lakes. Science, 195: 260–262.
• SCHINDLER D.W. 1978. Factors regulating phytoplankton production and standing crop in the world’s freshwaters. Limnol. Oceanogr., 23: 478–486.
• SCHMID H., BAUER F., STICH H. 1998. Determination of algal biomass with HPLC pigment analysis from lakes of different trophic state in comparison to microscopically measured biomass. J. Plank. Res., 20: 1651–1661.
• SNIT’KO L.V., ROGOZIN A. G. 2002. On the assessment of the structural organization of phytoplankton (Lake Bol’shoe Miassovo, the Southern Urals). Russ. J. Ecol., 33(6): 402–406.
• SPODNIEWSKA I. 1983. Ecological characteristics of lakes in north-eastern Poland versus their trophic gradient. VI. The phytoplankton of 43 lakes. Ekol. pol., 31: 353–381.
• SPODNIEWSKA I. 1986. Planktonic blue-green algae of lakes in north-eastern Poland. Ekol. Pol., 34(2): 151–183.
• STARMACH K. 1989. Plankton roślinny wód słodkich. Metody badania i klucze do oznaczania gatunków występujących w wodach Europy Środkowej. PWN, Warszawa-Kraków, pp. 496.
• SYNOWIEC A. 1965. Morfologia Jeziora Kortowskiego. Zesz. nauk. WSR Olszt., 19: 3–16.
• UCHMAŃSKI J. 1988. Simulation model of phosphorus cycling in the epilimnion of an eutrophic lake. Ekol. Pol., 36: 347–386.
• VEZJAK M., SAVSEK T., STUHLER E.A. 1998. System dynamics of eutrophication processes in lakes. Europ. J. Operat. Res., 109: 442–441.
• ZDANOWSKI B. 1982. Variability of nitrogen and phosphorus contents and lake eutrophication. Pol. Arch. Hydrobiol., 29(3/4): 541–597.

Uwagi

Rekord w opracowaniu