Revitalization of Zalew Zemborzycki

1. Badania nad rolą ryb w kształtowaniu
jakości wody w Zalewie Zemborzyckim.
Pęczuła W., Kornijów R., Adamczuk M., Gorzel M., Halkiewicz A.,
Pawlik-Skowrońska B., Płaska W., Rechulicz J.
Katedra Hydrobiologii, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, ul.
Dobrzańskiego 37, 20-262 Lublin
Fot.JacekRechulicz

2. Założenia teoretyczne
1. Koncepcja stanów alternatywnych
W szerokim zakresie stężeń fosforu (przy dużych stężeniach i
przy małych) w płytkowodnym zbiorniku wodnym może istnieć
zarówno stan dominacji makrofitów - stan czystej wody, jak i
stan dominacji fitoplanktonu - stan mętnej wody (Moss 1998).

3. Wg. Moss i in. (1996), zmienione

4. Założenia teoretyczne c.d.
2. Koncepcja kaskad troficznych i regulacja „top-down”.
Kaskady troficzne powstają gdy organizmy z wyższych poziomów
troficznych (np. szczupak), wpływając na gatunki reprezentujące
niższe poziomy troficzne (np. ukleja), oddziałują pośrednio na
niższe piętra piramidy troficznej (zooplankton fitoplankton).
Regulując liczebność wyższego poziomu troficznego można
próbować wpływać na niższe poziomy troficzne (Carpenter &
Kitchel 1996).

6. Celem przeprowadzonych w strefie litoralnej
Zalewu Zemborzyckiego badań (2004-2005) było
przetestowanie hipotezy:
Czy w warunkach przeżyźnienia zbiornika,
… może przyczynić się
… do wzmożonego rozwoju skorupiaków planktonowych
… eliminacja ryb planktonożernych
… i zmniejszenia zagęszczenia fitoplanktonu.
A także: jaki wpływ będzie to miało na zespoły zoobentosu.

7. Metody
Eksperyment terenowy

8. • 2004: wykonano 5 zagród o średnicy 6 m rozstawionych co ok.
6-7 m w strefie litoralnej na głębokości ok. 1 m. Ściany zagród
tworzyła nylonowa siatka o oczkach 1 x 5 mm, rozpięta na
wbitych w dno palach. Wolna przestrzeń pomiędzy zagrodami
stanowiła powierzchnie kontrolne.
• 2005: 5 zagród o średnicy 3 m ze ścianami z siatki, 5 zagród o
średnicy 3 m ze ścianami z przeźroczystej folii PE
Próby wody pobierano co miesiąc (2004: VI, VII, VIII, IX; 2005:
VII, VIII, IX) z zagród i powierzchni kontrolnych. Uwzględniono:
podstawowe parametry fizyczno-chemiczne, zooplankton,
fitoplankton oraz zoobentos.
Metody

9. Fot.RyszardKornijów
Eksperyment 2004

10. Fot.JacekRechulicz
Eksperyment 2005

11. Wyniki:
Liczebność i jakość planktonu skorupiakowego
Liczebność i jakość fitoplanktonu (glony i sinice planktonowe)
Liczebność i jakość zoobentosu (fauny dennej)
------------------------------------
------------------------------------
Parametry fizyczno-chemiczne wody

12. Plankton skorupiakowy
2004
0
2000
4000
6000
8000
VI.04 VII.04 VIII.04 IX.04 VI.04 VII.04 VIII.04 IX.04
zagrody kontrole
CLADOCERAosobnikidm
-
³
2004
0
200
400
600
800
1000
VI.04 VII.04 VIII.04 IX.04 VI.04 VII.04 VIII.04 IX.04
zagrody kontrole
COPEPODAosobnikidm
-3
2005
0
200
400
600
800
1000
1200
kontrola zagr. siatka zagr.folia
VII VIII IX ...
COPEPODAosobnikidm
-3
2005
0
4
8
12
16
20
24
kontrola zagr. siatka zagr.folia
VII VIII IX ...
CLADOCERAosobnikidm
-3

13. Fitoplankton
2004
0%
20%
40%
60%
80%
100%
VI.04. VII.04. VIII.04 IX.04. VI.04. VII.04. VIII.04 IX.04.
zagrody kontrole
udziałwliczebnościogólnej
okrzemki zielenice sinice dinofity pozostałe
2005
0
50
100
150
200
250
300
kontrole zagr. siatka zagr. folia
VII VIII IX ...
chlorofil-a[ugdm
-3
]
2004
0
40
80
120
160
VI.04 VII.04 VIII.04 IX.04 VI.04 VII.04 VIII.04 IX.04
zagrody kontrole
chlorofil-ai-bµgdm
-3
2005
0%
20%
40%
60%
80%
100%
VII VIII IX VII VIII IX VII VIII IX
kontrole zagr. siatka zagr. folia
udział%wliczebności
INNE
CYAN
CHLO
BACI

14. Zoobentos
2004
0
10000
20000
30000
VI.04 VII.04 VIII.04 IX.04 VI.04 VII.04 VIII.04 IX.04
zagrody kontrole
osobnikim
-2
2004
0%
20%
40%
60%
80%
100%
VI.04 VII.04 VIII.04 IX.04 VI.04 VII.04 VIII.04 IX.04
zagrody kontrole
udział%wliczebności
Chironomidae Tubificidae Heteroptera
Hydrahnidia pozostałe (<5%)
2005
0
4000
8000
12000
16000
VII.05 IX.05 VII.05 IX.05 VII.05 IX.05
kontrole zagr. siatka zagr. folia
osobnikim
-2
2005
0%
20%
40%
60%
80%
100%
VII.05 IX.05 VII.05 IX.05 VII.05 IX.05
kontrola zagr. siatka zagr. folia
udział%wliczebności
Chironomidae Tubificidae Heteroptera
Hydrahnidia Nemathoda pozostałe (<5%)

15. Parametry fizyczno-chemiczne 2004
2004
18
18,5
19
19,5
20
20,5
21
21,5
kontrola zagrody
VI VII VIII IX ...
temperatura
o
C
2004
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
kontrola zagrody
VI VII VIII IX ...
fosforogólnymgdm-3
2004
7,4
7,6
7,8
8
8,2
8,4
8,6
kontrola zagrody
VI VII VIII IX
pH
2004
200
250
300
350
400
kontrola zagrody
VI VII VIII IX ...
PEWuScm
-1

16. Parametry fizyczno-chemiczne 2005
2005
0
5
10
15
20
25
30
kontrola zagr. siatka zagr. folia
VII VIII IX ...
temperatura
o
C
2005
7,4
7,6
7,8
8
8,2
8,4
8,6
8,8
kontrola zagr. siatka zagr. folia
VII VIII IX ...
pH
2005
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
kontrola zagr. siatka zagr. folia
VII VIII IX ...
fosoforogólny[mgdm
-3
]
2005
0
50
100
150
200
250
300
350
kontrola zagr. siatka zagr. folia
VII VIII IX ...
PEWuScm
-1

17. Wnioski
1. Efekt eliminacji ryb skutkował głównie zwiększeniem
zagęszczenia fauny dennej oraz zmianą jej struktury,
co wskazuje, że zoobentos jest głównym składnikiem
diety pokarmowej ryb spokojnego żeru w litoralu
Zalewu Zemborzyckiego (dominacja leszcza).
2. W litoralu Zalewu Zemborzyckiego ryby
planktonożerne nie są w stanie efektywnie
kontrolować zbiorowisk planktonu (efekt „top-down”),
który jest limitowany głównie od dołu piramidy
troficznej (efekt „bottom-up”, kluczowa rola związków
biogennych).

18. Wnioski
3. Zbliżone wartości większości parametrów
chemicznych wody w zagrodach, zarówno całkowicie
izolowanych (folia) jak i perforowanych (siatka)
sugerują, że głównym źródłem składników
użyźniających dla biocenoz wodnych są osady denne.
Carpenter S. R., Kitchell J. F. 1996, The Trophic Cascade in Lakes – Cambridge University
Press.
Moss, B., 1998, Shallow Lakes, Biomanipulation and Eutrophication. SCOPE News. 29.
Moss, B., Madgwick, J., Philips, G. 1996, A guide to the restoration of nutrient-enriched
shallow lakes. Environment Agency, Broads Authority, European Commission

19. Reakcja skorupiaków planktonowych na
eksperymentalną
eliminację ryb w litoralu zbiornika
makrofitowego
.
Wojciech Pęczuła, Michał Blicharz
Katedra Hydrobiologii, Uniwersytet Przyrodniczy w
Lublinie
Fot.JacekRechulicz

20. Teren badań
helofity
J. Skomielno
Jezioro zamienione na zbiornik retencyjny
Niska biomasa fitoplanktonu
Bardzo dobrze rozwinięte makrofity
(wynurzone i zanurzone)
Użytkowanie wędkarskie
Zróżnicowana struktura ryb

21. Metody (J.Skomielno)
helofity

22. Metody
Powierzchnie eksperymentalne:
po 3 zagrody o pow. 4 – 5 m2, ściany z siatki
o oczkach 2 x 5 mm (w j. Zemborzyckim dodatkowe 3 zagrody z folii),
głębokość słupa wody: 0,8 – 1 m
Powierzchnie kontrolne: pomiędzy zagrodami
3 miesiące (VI-IX) 2005 6 miesięcy (IV-X) 2007
pobór prób co miesiąc
J. Zemborzyckie J. Skomielno

23. Wyniki
J. Skomielno – biomasa ogólna skorupiaków
Biomasa ogólna skorupiaków planktonowych w czasie trwania
eksperymentu. (Z - zagrody z siatki, K- powierzchnie
kontrolne, pozostałe oznaczenia jak na rycinach powyżej).
0
1
2
3
4
5
IV V VI VII VIII IX X IV V VI VII VIII IX X
K Z
mgdm
-3

24. Wyniki
J. Skomielno – biomasa Copepoda
Biomasa Copepoda w czasie trwania eksperymentu
(oznaczenia jak na rycinach powyżej).
0
1
2
3
4
5
IV V VI VII VIII IX X IV V VI VII VIII IX X
K Z
mgdm
-3

25. Wyniki
J. Skomielno – biomasa Cladocera
Biomasa Cladocera w czasie trwania eksperymentu
(oznaczenia jak na rycinach powyżej).
0
1
2
3
4
5
IV V VI VII VIII IX X IV V VI VII VIII IX X
K Z
mgdm
-3

26. Wniosek
W jeziorze makrofitowym odizolowanie zespołu planktonu
skorupiakowego od ryb skutkowało większym (od powierzchni
kontrolnych) wzrostem biomasy w ciągu sezonu.

27. Wnioski z badań w obu zbiornikach
1. W jeziorze „fitoplanktonowym” (ZALEW ZEMBORZYCKI) presja
ryb na plankton skorupiakowy okazała się niska, co może być
spowodowane małą przeźroczystością wody, która stanowi
fizyczne refugium. Wskazuje to na większą rolę kontroli „od dołu”
piramidy troficznej w warunkach wysokiej trofii.
2. W jeziorze „makrofitowym” (JEZIORO SKOMIELNO) presja ryb na
plankton była widoczna wyraźniej. Dobra przejrzystość wody
sprzyja efektywnemu wyżeraniu pomimo gęstej obsady roślinności
zanurzonej i wynurzonej, które nie stanowią wystarczającego
refugium dla planktonu skorupiakowego. Większa rola kontroli „od
góry”.

28. Przegląd literatury wraz z przykładami dobrej
praktyki na temat rekultywacji płytkich
zbiorników wodnych

31. Wg: Cooke G. D., Welch E. B., Peterson S. A., Nichols S. A. 2005 – Restoration and Management of Lakes and Reservoirs - 3rd Edition, CRC
Press, Taylor & Francis Group, Boca Raton, zmienione.
Schemat postępowania w przypadku nadmiernego rozwoju fitoplanktonu

32. Dziękuję za uwagę!