Stádia eutrofizace a změna druhové biodiverzity
Kolektiv odborníků (Pechar, Fott, Pokorný,
Květ, Ondok) charakterizoval stádia eutrofizace a změnu druhové diverzity
pro mělké vodní nádrže (rybníky) :
1.Oligotrofní stádium
V oligotrofních nádržích je růst makrofyt a řas omezen nedostatkem živin.
Hodnoty pH a koncentrace kyslíku se během dne a noci nemění. Voda i povrch
dna jsou trvale prokysličeny.
2. Dlouhodobé oligotrofní až mesotrofní
stádium
Ve vodách s vyšším obsahem živin je druhová diverzita makrofyt, perifytonu,
planktonu i bentosu vysoká. Vrcholky stonků ponořené vegetace pouze
výjimečně dosahují k hladině vody, u některých z nich se tvoří vzplývavé
listy. Perifyton je ve velké míře požírán měkkýši, larvami hmyzu a rybami,
takže spotřeba oxidu uhličitého perifytonem významně neomezuje růst
ponořených makrofyt. Protože koncentrace živin se během celé sezóny
nezvyšuje, nenastává ani rozvoj planktonních řas. Fytoplankton nebrání
pronikání světla a z důvodů nízké spotřeby oxidu uhličitého řasami nedochází
ani ke změně pH vody (neobjevují se diurnální změny ani rozdíly ve
vertikálním profilu).
3. Počáteční stádium progresivní eutrofizace
Zvýšený přísun živin vyvolává mohutný růst makrofyt, které rychle rostou a
jejich biomasa se hromadí při vodní hladině. Mladé, zelené části makrofyt
stíní hlubší vodu. S pokračujícím přísunem živin se začíná rozvíjet i
společenstvo planktonních řas. Růst makrofyt a fytoplanktonu brání pronikání
světla, a tak zatímco u hladiny převládá fotosyntéza, u dna začínají
převažovat respirační procesy (rozklad klesající organické hmoty). Rychlost
dýchání celého společenstva je vyšší a dochází ke zvýšení pH vody. Toto
stádium je charakteristické i masovým rozvojem perifytonu, který potlačuje
růst některých makrofyt. Celkově se zmenšuje druhová diverzita, ale biomasa
narůstá.
4. Eutrofní až hypertrofní stádium
V létě v podmínkách vysokého přísunu živin hraje rybí obsádka důležitou roli
při rozvoji producentů.
Při nižších obsádkách nemůžou ryby zcela vyžírat velké perloočky rodu
Daphnia. Vysoký predační tlak rodu Daphnia brání růstu řas a průhlednost
vody je i přes vysoké koncentrace živin stále velká. Po určité době však v
mělčích vodách dochází k nárůstu vláknité vodní řasy rodu Cladophora. Když
vláknité řasy vytvoří husté porosty v celém vodním sloupci vodní makrofyta
odumírají (pH vzroste na 11 a víc). V hlubších vodách dochází k rozvoji
vodního květu rodu Aphanizomenon. Vysoký podíl velkých perloček slouží
rybářům jako indikátor nízkého predačního tlaku rybí obsádky.
Při větších rybích obsádkách jsou počty perlooček rodu Daphnia sníženy a
chlorokokální řasy vytvářejí husté populace, které brání rozvoji sinic jako
Aphanizomenon a Microcystis. Koncem léta se však mohou v planktonu
vyskytnout i jiné druhy sinic (Limnothrix, Planktothrix).
|
Nízká zátěž fosforem |
Vysoká zátěž fosforem |
Převažují perloočky rodu
Daphia |
střední hustota vodního
květu Aphanizomenon,
velké kolonie
|
vysoká hustota vodního
květu Aphanizomenon,velké
kolonie |
Jedinci rodu Daphia
chybí |
žádný vodní květ
Aphanizomenon
|
vysoká hustota vodního
květu Aphanizomenon,
malé kolonie
|
Predikční tabulka určující charakter a hustotu
vodního květu sinice r. Aphanizomenon v rybnících.
Zdroj: Pechar a Fott 1991
5. Rozvoj druhů rodu Oscillatoria
Jarní rozvoj vláknitých sinic rodu Oscillatoria na povrchu sedimentu
způsobuje vznik vysokého pH v celém vodním sloupci. Se zvýšením pH se
zvyšuje i koncentrace amonných iontů a amoniaku, který způsobuje hromadný
úhyn ryb.
Vliv eutrofizace na producenty zpracoval na
základě podkladů mnoha autorů Rulík:
Drobné planktonní řasy |
Opticky homogenní suspenze
(vegetační zbarvení či vegetační zákal). Vysoká hodnota maximální
specifické růstové rychlosti. Obvykle v mělkých eutrofních nádržích
rybničního typu v jarním období. |
Větší koloniální sinice |
Hromadný výskyt těch
druhů, které mají schopnost se shromažďovat při hladině a vytvářet zde
okem patrné shluky - tzv.
vodní květ (Microcystis, Anabaena, Aphanizomenon).
Zpravidla plankonní sinice s plynovými měchýřky, mnozí zástupci mají
schopnost vazby atmosférického dusíku. Hromadný nástup v letním
období. |
Bentické sinice a
rozsivky
|
Iniciální stádia se
vytvářejí na povrchu sedimentů, později tvorba „hladinových koberců“,
které se při hladině udržují dík fotosyntetické produkci bublinek
kyslíku, přechodně zachycených mezi vlákny sinic. Hromadný rozvoj mívá
sezónní charakter a postihuje zejména mělké vodní ekosystémy – šířením
těchto společenstev z místa vzniku po celé ploše nádrže dochází
k přemísťování jemných sedimentů. |
Litorální vláknité řasy |
Často vytrvávají po delší
časové období. Vyskytují se v mělkých stojatých vodách a tocích. V
nádržích, majících tendenci k zarůstání vláknitými řasami, bývá
potlačen rozvoj jak drobného fytoplanktonu, tak i sinic. |
Vyšší vodní vegetace
|
Probíhá-li v únosné míře,
jde o jev vítaný. U nadměrně eutrofizovaných vod nastává masový
rozvoj hladinových lemnid (Lemna, Spirodella). |
Společenstva zooplanktonu a zoobentosu jsou
ovlivněna živinami nepřímo, prostřednictvím vlivu živin na kvalitu a
kvantitu jejich řasové, bakteriální nebo detritové potravy. Pouze v menším
rozsahu mohou být ovlivněna fyzikálně-chemickými podmínkami vodního
prostředí, které se mohou měnit v důsledku metabolismu řas (jako je zvýšení
pH a snížení koncentrace kyslíku) a teplotou. Litorální společenstva jsou
citlivější na pokles kyslíku než společenstva z profundální zóny a pokles
druhové diverzity souvisí s úbytkem nebo úplným vymizením makrofyt.
Harper (1986) zjistil, že v litorální zóně eutrofních jezer došlo k
progresívnímu vymizení pošvatek, jepic a chrostíků.
Obr.
Obecné změny jezer severního mírného pásu, provázející zvýšenou eutrofizaci |