Ekosystém stojatých vod Lenitický ekosystém
Fyziogeografické dělení Vodní tělesa – recipienty
přirozená
• jezera - ledovcová, tektonická, pobřežní, poříční, vulkanická a krasová • tůně - poříční, nebeské, permanentní a
temporální Geologický původ, počet a celková plocha hlavních typů jezer (Kalff, 2002) Původ
Počet jezer
%z celkového počtu jezer
Celková plocha jezer (km2)
% z celkové plochy
Glaciální
3, 875. 000
74
1. 247. 000
50
Tektonická
249. 000
5
893. 000
35
Pobřežní
41. 000
< 1
60. 000
2
Poříční
531. 000
10
218. 000
9
Vulkanická
1. 000
<< 1
3. 000
<< 1
Různé
567. 000
10
88. 000
4
Celkem
5, 264. 000
~100
2. 509.000
100
umělá - rybníky - přehradní nádrže - umělé tůně – lomy, pískovny - nádrže Klasifikace jezer a rybníků podle velikosti jejich plochy (Kalff, 2002) Plocha (km2)
Počet jezer
Celková plocha (km2)
> 10.000
19
997.000*
10.000 – 100
1.504
686.000
Střední jezera
100 – 1
139.000
642.000
Malá jezera
1 – 0.1
~ 1,110.000
~ 288.000
0.1 – 0.01
~7, 200.000
~190.000
< 0.01
ND
ND
Typ
Největší jezera Velká jezera
Velké rybníky Jiné rybníky
20 největších světových jezer
Kaspické Hořejší Aralské Viktoriino Huronské Michiganské Tanganjika Bajkal Velké Medvědí Tonle Sap Velké Otročí Čad Erie Winnipeg Malawi (Njasa) Balchaš Ontario Ladožské Bangweulu Maracaibo
(km2) 374 000 82 100 66 900 (24 200) 62 940 59 500 57 750 32 000 31 500 31 326 30 000 (11 000) 28 568 25 900 (2 500) 25 657 24 22 22 19 18 15 13
387 490 000 000 130 100 010
Kaspické Bajkal Tanganjika
(km3) 78 200 23 000 17 827
Bajkal Tanganjika Kaspické
Hořejší Malawi (Njasa) Michiganské Huronské Viktoriino Velké Medvědí Velké Otročí
12 6 4 3 2 2 2
230 140 920 537 518 292 088
Malawi (Njasa) Issyk-kul Velké Otročí Matana Crater Toba Sarez
706 702 614 590 589 529 505
Issyk-kul Ontario
1 738 1 637
Tahoe Hornindalsvatn
501 514
Aralské
1 090 (175) 908 900 585 510 483 480 371
Chelan
489
Kivu Quesnel Adams Fagnano Mjøsa Salsvatn Manapouri
480 475 457 449 449 445 443
Ladožské Titicaca Reindeer Helmand Erie Hovsgol Winnipeg
(m) 1 741 1 471 1 025
Fyzikální a biologické charakteristiky vybraných největších a nejstarších recentních starobylých jezer (Martens 1997) Jezero
Stáří (mil.)
Max. hloubka (m)
Povrch (km2)
Objem (km3)
Počet druhů
Endemismus (%)
Bajkal
25-30
1700
31 500
23 000
1825
54
Tanganjika
9-12
1470
32 600
18 800
1119
56
4.5-8.6
785
30 800
8 400
A
A
Kaspické
2-3
1025
384 400
78 700
1495
27
Viktorino
0.75
70
70 000
2 760
B
B
Titicaca
3
284
8 448
8 959
533
13
2-3
295
348
51
C
C
4
104
674
28
517
10
Malawi/Njasa
Ochridské Biwa
A
- > 600 druhů cichlid (99 % endemismus); ostatní skupiny méně známé – 200 – 500 druhů cichlid (99 % endemismus); ostatní skupiny mnohem méně známé C – bližší údaje nejsou k dispozici B
VODY STOJATÉ eustatické – vody stálé, minimální kolísání hladiny během roku astatické – vody nestálé, velké kolísání hladiny, jejich existence časově omezena vlivem určitých podmínek systémy s relativně uzavřeným cyklem určující je: dotace vodou
srážky přítok podzemní vody a
ztráty vody odtok odpar - dopad na chemismus vody
Základní členění habitatů stojatých vod
Pelagiál – volná voda
epilimnion - horní, prosvětlená eufotická vrstva, trofogenní vrstva metalimnion - mezi nimi, skočná vrstva, termoklina hypolimnion - dolní vrstva s nedostatkem světla, trofolytická vrstva Společenstvo - plankton (organismy pasivně se vznášející ve volné vodě nebo s omezeným aktivním pohybem, např. korýši) - nekton (organismy aktivně plovoucí, např. ryby)
Bentál - dno
litorál - příbřežní prosvětlená zóna bentálu profundál - část dna pod kompenzačním bodem, v přirozených mělkých nádržích chybí
Společenstvo - obývá bentos
Litorál
příbřežní prosvětlená zóna bentálu (toky – ripál) odpovídá epilimnionu charakter a rozsah dán morfologií nádrže propustností vody pro světlo - epilitorál – půda již není přeplavována, hladina závislá na výšce hladiny, přechod k terestrickému biotopu, z rostlin hygrofyty, mezofyty - eulitorál - dochází k velkému kolísání vody, převážně emerzní makrofyty (helofyty, hygrofyty) adaptace na vysoké teploty – prohřívání - sublitorál - přechodná zóna, odpovídá termoklině, vymezený letní nízkou hladinou v hlubší části rostou natantní a submerzní hydrofyty, v mělčí části emerzní rostliny
Typy litorálu
Rostliny vyšší i nižší – podle velikosti lze dělit: mikrofyty – zelené řasy, sinice, rozsivky – fytoplankton, perifyton, důležití primární producenti makrofyty – většinou vyšší rostliny, ale i mechy, parožnatky, chaluhy, ruduchy Dělení makrofyt podle polohy rostlinných orgánů: 1. Hydrofyty – vlastní vodní rostliny - submerzní – ponořené, fotosyntetizující orgány pod hladinou
- natantní – splývavé, fotosyntetizující orgány na hladině nebo těsně nad ní 2. Helofyty - emerzní – vynořené, fotosyntetizující orgány ve vzdušném prostředí
Vertikální proudění, míchání (mikce) nádrže, stratifikace
Teplotní stratifikace a cirkulace vody v nádržích
Mikce – stratifikace a míchání holomiktická nádrž – promíchává se celá - malé nádrže – rybníky, tůně, jezera
meromiktická nádrž – promíchává se jen svrchní vrstva – profundál je stabilní - hluboká tektonická jezera - slaná jezera
monomiktická jezera – 1x za rok – arktická j. dimiktická jezera – 2x za rok – mírné pásmo polymyktická jezera – více x za rok, tropické j., mělká j. atd.
Trofie Trofie čili úživnost – obsah živin ve vodě Rozdělení vody podle obsahu živin
oligotrofní - s malým obsahem živných látek mezotrofní - se středním obsahem živných látek eutrofní - s vysokým obsahem živných látek
Stupeň trofie
trofický potenciál Mp [mgl-1]
1 ultraoligotrofní (velmi slabě úživné až neúživné vody)
<5
2 oligotrofní (slabě úživné)
5-50
3 mesotrofní (středně úživné)
50-200
4 eutrofní (silně úživné)
200-500
5 polytrofní (velmi silně úživné)
500-1000
6 hypertrofní (vysoce úživné)
> 1000
Oligotrofní nádrže dobrá průhlednost,někdy s viditelností i více než 3 m dostatek kyslíku málo živin
malá produkce organické hmoty v epilimniu abundance organizmů nízké, ale druhově bohaté
mnoho stenooxybiontních živočichů v pelagiálu i bentálu roční přírůstek sedimentů je malý
Eutrofní nádrže bohaté na živiny, silnou organickou produkci velká produkce organické hmoty v trofogenní vrstvě vody bohatý déšť mrtvého planktonu, zvýšený přísun org. hmoty z vegetace litorálu - tvorba hnijícího bahna gyttja klesá množství kyslíku v profundálu - v zimě a v létě u dna kyslíkový deficitv bentálu žijí pouze euryoxybiontní živočichové (Chironomus, Tubifex, Chaoborus)
vysoké abundance organismů, nízká diverzita typické bujení fytoplanktonu - vodní květ – sinice ve vodě nasycené živinami léto – vodní květ malá průhlednost
Dystrofní nádrže vysoký obsah huminových látek (žlutohnědá barva chudé na sloučeniny N, P, Ca
bohaté na huminové látky v koloidním stavu omezený rozvoj planktonu (řas a sinic) chudý zooplankton i zoobentos (kyselá voda) - v planktonu dominují perloočky Ceriodaphnia, Chydorus, Polyphemus, v bentosu Chironomus, Tubifex) Humus blokuje rozvoj baktérií rozkladný proces na dně se hromadí organická hmota nehnijící bahno
Polyphemus pediculus – velkoočka slatinná do 2 mm, v zarostlých, slatinných vodách
Primární produkce v různých typech jezer
Oligotrofní horská jezera
Eutrofní jezera
Oligotrofní vs eutrofní jezero
Rybníky cílevědomý chov vodních organismů – akvakultura rybníky: uměle vytvořené, vypustitelné nádrže, určené k chovu ryb nebo vodní drůbeže, dnes ale i další účely (rekreace, chráněná území) typy - nebeské - napouštěcí
– intenzifikační – polointezifikační – ostatní – podle přirozené produktivity (tj. bez přikrmování):
Organismy dle zdroje energie autotrofní org. - producenti heterotrofní org.- konzumenti
• kouskovači (drtiči) – shredders • sběrači – collectors
• keškrbávači (spásači) – scrapers (grazers) • dravci (predators) heterotrofní org. - destruenti (dekompozitoři)
Potravní sítě
Autotrofní organismy fytoplankton – sinice, řasy perifyton – sinice, řasy makrofyta
Plankton fytoplankton – sinice, řasy (viz přednáška doc. Kopp) zooplankton – vířníci, korýši – buchanky, perloočky • v zimě zahrabaní ve dně
• Copepoda – plankton, pak do dna – diapauza • Chaoborus – denní vertikální migrace
• larvy Chironomidae - 1. stádia • zvětšování odporu těla, zvětšení povrchu, sliz, plynné vakuoly Nekton • ryby, velcí brouci, ploštice
Cyklomorfóza - komplex faktorů prostředí – teplota, potrava, turbulence, světelný režim, predace
Brachionus sp. – predátor Asplanchna sp.
Denní migrace
Schema pulzů základních abiotických faktorů a rozvoje planktonních organismů během roku
Sezónní cyklus zooplanktonu
Konzumenti – vířníci, zooplankton - makrozoobentos – larvy hmyzu, korýši, měkkýši, červi
Predátoři
- larvy vážek (Odonata) - larvy i dospělci brouků (Coleoptera)
- pijavice (Hirudinea) - dravé ryby - ptáci
Zvláštní typy stojatých vod Rašeliniště - rozsáhlá území, tvorba humifikované půdy Slatiny - vznikly zazemněním jezer a jiných nádrží, spodní voda Vrchoviště – dotována vodou srážkovou Voda rašelinišť • nízký obsah elektrolytů • vysoký obsah huminových látek (hnědá barva) • vysoký obsah CO2 , pH 3,5 – 5,5
Společenstva - tyrfobiontní a tyrfofilní organismy - řasy – dvojčatkovití (Desmidiales) - kořenonožci, vířníci, perločky, vážky, chrostíci, vířníci Pylové analýzy v jednotlivých horizontech sledování historického vývoje okolních lesních porostů, vliv člověka
Periodické (astatické) vody tůně vznik - jarní záplavy, tání sněhu, zvýšení podzemní vody, deště Společenstva - osídlují živočichové s krátkým generačním cyklem - Daphnia, Moina, vířníci, hlístice, brouci - jarní druhy - žábronožka sněžní (Siphonophanes grubei), listonoh jarní (Lepidurus apus) – ihned po rozmrznutí Adaptace živočichů k vyschnutí (diapauza) i vymrznutí
Pluviotelmy (napájené dešťovou či sněhovou vodou) Potamotelmy (plněné vodou při stoupnutí hladiny řek buď infiltrací podzemní vody nebo přímým zaplavením povodňovou vodou svrchu)
Malá velikost tůní
tepelná kapacita vodního tělesa je malá (rychlé změny ve stratifikaci) ovlivnění okolním terestrickým prostředím je zásadní. Se zmenšující se plochou hladiny roste poměr jejího obvodu k ploše (intenzívní interakce s břehem)
vodní sloupec je vzhledem k malému objemu a malé hloubce více ovlivněn procesy v sedimentech ve srovnání např. s velkými jezery (rychlý úbytek kyslíku s hloubkou a naopak přibývání rozpuštěných látek)
Zvláštní typy tůní dendrotelmy – dutiny stromů fytotelmy – úžlabí listů lithotelmy – štěrbiny a pukliny skalisek
Společestvo - larvy vířníků, pakomárců (Dasyhelea) a pakomárů (Metriocnemus)
Saliny abnormální existenční podmínky - vysoká koncentrace solí, kolísání salinity
Společenstva - osídleny euryhalinními druhy - bičíkovci - Dunaliella halina - žábronožka - Artemia salina - břežnice - Ephydra riparia – v pelagiálu
