Chemical composition of reed Phragmites australis [Cav.] Trin. ex Steud. versus density and structure of periphyton in various aquatic ecosystem

• Autorzy: Obolewski K , Strzelczak A. , Kiepas-Kokot A.

Warianty tytułu

PL

Wstepna ocena wplywu skladu chemicznego trzciny Phragmites australis [Cav.] Trin. ex Steud. na wielkosc zageszczenia obrastajacego ja perifitonu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Analyses of three macroelements and six microelements in reed stems, accompanied by investigation of periphyton density were carried out in two reservoirs: Żarnowieckie Lake and Puck Bay. To reveal the influence of chemical composition of biotic substrate on periphyton qualitative and quantitative characteristics, ordination methods were applied (PCA, CCA, DCA, RDA). The results indicated that Copoepoda (Harpacticoida) and Chlorophyta preferred reed substrate with relatively high zinc, sulfur and chromium but low manganese and carbon content. In turn, Nematoda reached the highest density on a substrate rich in manganese. Mercury in reed limited density of Arachnidae-Hydrachnella and Chironomidae larvae, an effect which was not observed for Ciliata libera. Copepoda (Harpacticoida) preferred low chromium and lead content and high carbon/nitrogen ratio, which meant low nitrogen concentration in the reed substrate. Moreover, preferences of Nematoda and Bacillariophyta for freshwaters and Copepoda for brackish waters were indicated. The results presented in this paper should be treated as a contribution to more detailed research on interactions between reed chemical composition and periphyton density.

PL

Dokonano analiz zawartości trzech makro- i sześciu mikroskiadników w łodygach trzciny oraz zagęszczenia obrastającego ją perifitonu w dwóch akwenach: Jeziorze Żarnowieckim i Zatoce Puckiej. W celu uchwycenia wpływu składu chemicznego podłoża na skład jakościowy i ilościowy organizmów poroślowych zastosowano metody ordynacyjne (PCA, CCA, DCA, RDA). Stwierdzono, że Copepoda (Harpacticoida) oraz Chlorophyta preferują podłoże trzcinowe o relatywnie wysokiej zawartości cynku, siarki i chromu, natomiast niskiej manganu i węgla. Z kolei Nematoda w największym zagęszczeniu występuje na podłożu bogatym w mangan. Hg w trzcinie limituje zagęszczenie Arachnidae-Hydrachnella oraz Chironomidae laruae, czego nie obserwuje się w przypadku Ciliata libera. Copepoda (Harpacticoida) preferowały niskie stężenie chromu i ołowiu, wysoki stosunek zawartości węgla do azotu, a tym samym niskie stężenie azotu w podłożu trzcinowym. Ponadto wykazano słodkowodne preferencje Nematoda i Bacillariophyta i słonowodne Copepoda (Harpacticoida). Prezentowane w niniejszej pracy wyniki należy traktować jako przyczynek do głębszych badań nad powiązaniem składu chemicznego trzciny i zagęszczeniem perifitonu.

Słowa kluczowe

EN

Phragmites australis; structure; ordination; periphyton; reed; aquatic ecosystem; chemical composition; element content

• Wydawca: -
• Czasopismo: Journal of Elementology
• Rocznik: 2007
• Tom: 12
• Numer: 1
• Opis fizyczny: p.63-78,fig.,ref.

Twórcy

autor

Obolewski K

• Pomeranian Pedagogical University, Arciszewskiego 22b, 76-200 Slupsk, Poland

autor

Strzelczak A.

autor

Kiepas-Kokot A.

Bibliografia

• Allan J.D. 1998. Ekologia wód płynących. PWN, Warszawa.
• Allen H., L. 1971. Primary productivity, chemo-organotrophy, and nutritional interactions of ephiphytic algae and bacteria on macrophtes in the littoral of lake. Ecol. Monogr., 41: 97-127.
• Baldantioni D., Alfani A., Di Tommasi P., Bartoli G., Virzo De Santo A. 2004. Assessment of macro and microelement accumulation capability of two aquatic plants. Environ. Pollution, 130: 149-156.
• Bernatowicz S. 1969. Macrophtes in the lake Warniak and their chemical composition. Ekol. Pol., A., 14: 607-616.
• Burke D. J., Weis J. S., Weis P. 2000. Release of metals by the leaves of thesalt marsh Grasses Spartina alterniflora and Phragmites australis. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 51: 153-159.
• Endler Z., Grzybowski M. 1996. The concentration of Cd in the aquatic plants in Wadąg Lake on Olsztynian Lakeland. Biol. Bull. Poznań, 22-23.
• Czachorowski S. 1998. Chruściki (Trichoptera) jezior Polski - charakterystyka rozmieszczenia larw. Wyd. WSP Olsztyn, pp. 156.
• Du Laing G. D., Van Ryckegem Tack F. M. G., Verloo M., G. 2006. Metal accumumulation in intertidal litter through decomposing leaf blades, sheaths and stems of Phragmites australis. Chemosfere, 63: 1815-1823.
• Greger M., Kautsky L. 1993. Use macrophytes for mapping bioavailable heavy metals in shallow coastal areas. Stockholm, Sweden, Applied Geochemistry, Suppl. Issue No. 2, „Environmental Geochemistry“, Pergamon Press, 37-48.
• Gerrish N., Bristow J., M. 1979. Microintervebrate association with aquatic macrophytes and artificial substrates. J. Great Lakes Res. Internat. Assoc. Great Lake Res., 5 (1): 69-72.
• Gross J. 2003. Variance inflation factors. R News, 3(1): 13-15.
• Grzybowski M., Skibniewska K., Guziur J., Szarek J., Endler Z., Zmysłowska I. 2005. Zawartość Pb i Cd w wybranych gatunkach roślin wokół mogilnika pestycydowego. J. Elementol., 10 (2): 289-293.
• Hill M.O., Gauch H.G. 1980. Detrended correspondence analysis: an improved ordination technique. Vegetatio, 42: 47-58.
• Hootsmans M.J.M., Vermaat J.E. 1991. Macrophytes a key to understanding changes caused by euthrophication in shallow freshwater ecosystems. Int. Inst. For Hydr. Environ. Ing. Wageningen - Delf.
• Kabata-Pendias A., Pendias H. 1999. Biogeochemia pierwiastków śladowych. PWN, Warszawa.
• Kiryluk A. 2005. Różnorodność gatunków i chemizm roślin w rowach melioracyjnych. J. Elementol., 10(2): 333-340.
• Lakatos G., Kiss M., Meszaros I. 1999. Heavy metal content of common reed (Phragmites australis/Cau./Trin.ex Steudel) and its periphyton in Hungarian shallow standing waters. Hydrobiology., 415: 47-53
• Legendre, P., Legendre L. 1998. Numerical ecology. 2nd English ed. Elsevier.
• Mihaljevic Z., Kerovec M., Tavcar V., Bukvic I. 1998. Microinvertebrate community on an artificial substrate in the Sava river: long-term changes in the community structure and water quality. Biologia, 53/5: 611-620.
• Motowicka-Terelak T., Terelak H. 2000. Siarka w glebach i roślinach Polski. Zesz. Nauk. AR w Szczecinie, 204, Rol., 81: 7-16.
• Obolewski K. 2002. Organizmy poroślowe (perifiton) zasiedlające trzcinę Phragmites australis i sztuczne podłoże w pomorskim Jeziorze Lubowidzkim - badania wstępne. Słupskie Pr. Mat.-Przyr., ser. Limnologia, 1: 71-82.
• Obolewski K. 2006. Periphyton inhabiting reed, Phragmites australis and artificial substrate in the eutrophicated Lubowidzkie lake. Arch. Ochrony Środowiska (in press).
• Oksanen J., Minchin P.R. 1997. Instability of ordination results under changes in input data order: explanations and remedies. J. Vegetation Sc., 8: 447-454.
• Peverly J.H., Surface J.M., Wang T. 1995. Growth and trace metal absorption by Phragmites australis in weatlands constructed for landfill leachate treatment. Ecol. Engin., 5: 21-35.
• Pieczyńska E. 1988. Rola makrofiów w kształtowaniu trofii jezior. Wiad. Ekol., 34 (4): 375-404.
• Piesik Z. 1992. Biologia i ekologiczna rola perifitonu zasiedlającego sztuczne podłoża w różnych typach wód. Rozpr. Stud. Univ. Szczecin, (CXCVI) 122.
• Piesik Z., Obolewski K. 2000. Epiphytic organism (periphyton) inhabiting read. Phragmites australis and artificial substrates in Lake Kopań. Balt. Costal Zone, 4: 73-86.
• Piesik Z., Wawrzyniak-Wydrowska 2004. Organizmy poroślowe (perifiton) zasiedlające trzcinę (Phragmites australis) w ujściowym odcinku rzek Odry i Gunicy. W: Człowiek i środowisko przyrodnicze Pomorza Zach. Red. Rogalska S., Domagała J. , ss. 161-172.
• Relini, G. Relini Orsi L. 1970. Fouling di zone inquinate: Osservazioni nel Potro di Genova: Cirripedi. Pubbl. Staz. Zool. Napoli, 38 (2): 125-144.
• Skorbilowicz E. 2003. Heavy metal content in bottom deposits and water plants in the Elk River on urbanized area. Chem. Inż. Ekol., 10: 937-945.
• Statistica - opis systemu. 2002. StatSoft Polska Sp. z o.o., Warszawa.
• Szymanowska A., Samecka-Cymerman A., Kempers A.J. 1999. Heavy metals in three lakes in West Poland. Ecotoxicol. Environ. Salety, 43: 21-29.
• Ter Braak C.J.F. 1995. Ordination. In: Data analysis in community and landscape ecology. Jongman, R.H.G., C.J.F. Ter Braak & O.F.R. Tongeren van (eds.). Cambridge University Press, Cambridge, England, 91-173.
• Ter Braak C.J.F. 1986. Canonical correspondence analysis: a new eigenvector technique for multivariate direct gradient analysis. Ecology, 67: 1167-1179.
• Ye Z. H., Baker A. J. M., Wong M. H., Willis A. J. 1997. Zinc, lead and cadmium tolerance uptake and accumulation by the common reed, Phragmites australis (Cau.) Trin. ex Stuedel. Ann. Bot., 80: 363-370.