|
AUGUSTOWSKO-SUWALSKIE TOWARZYSTWO NAUKOWE
Proszę chwilę zaczekać, ładuję stronę... |
|
AUGUSTOWSKO-SUWALSKIE TOWARZYSTWO NAUKOWE
Proszę chwilę zaczekać, ładuję stronę... |
|
Radosław Rudź, Andrzej Górniak
Zooplankton skorupiakowy jezior harmonijnych Wigierskiego Parku Narodowego
Pamięci dr. Andrzeja Karabina, badacza Wigier, pracę tę poświęcamy
Początek badań planktonu jezior wigierskich datowany jest na 1902 rok. Pierwsze szczegółowe badania zespołów zooplanktonu prowadzone były w latach 1920–1924 przez Alfreda Lityńskiego. Wykazały one obecność w jeziorach wigierskich 38 gatunków wioślarek i 23 gatunków widłonogów. Do roku 1925 liczba gatunków wioślarek powiększyła się o 17, oznaczonych w 8 jeziorach harmonicznych i w 5 sucharach (Brzęk 1988). Po raz pierwszy wszystkie jeziora harmonijne położone na terenie obecnego Wigierskiego Parku Narodowego (oprócz jeziora Omułówek) zostały objęte pracami badawczymi na początku lat trzydziestych XX wieku. Bowkiewicz (1934) badał jednak tylko skorupiaki z ośmiojednostkowego kompleksu Entomostraca. Późniejsze prace prowadzone były w latach 1963–1967 w ramach sporządzania operatów rybackiego zagospodarowania jezior (Leszczyńska-Kowalska 1992). Na szerszą skalę prace badawcze zostały wznowione w latach 1981–1986. Z kilkuletnimi przerwami są kontynuowane. Przedstawione badania są pierwszymi, obejmującymi wszystkie jeziora harmonijne położone na obszarze WPN od jego powstania. Ich celem było określenie aktualnej struktury zooplanktonu oraz ocena dynamiki zmian zachodzących w ich strukturze w ciągu ostatnich lat na tle zmian stanu trofii wód.
Teren i metody
Badaniami objęto 21 jezior harmonijnych położonych na terenie WPN. W większości z nich wyznaczono po jednym stanowisku poboru prób, natomiast z jeziora Wigry zebrano próby na 15 stanowiskach, rozmieszczonych w głównych plosach i zatokach (rys. 1).
Rys. 1. Rozmieszczenie stanowisk poboru prób
Próby zooplanktonu pobierano w drugiej połowie sierpnia 2002 roku w czasie stagnacji letniej, w warunkach suszy hydrologicznej, metodą zaciągu ze strefy epilimnionu, za pomocą siatki planktonowej o średnicy oczek ok. 40 μm. Zebrany materiał utrwalano na miejscu czteroprocentowym roztworem formaliny. Po przewiezieniu do laboratorium, po kilkudniowej sedymentacji, próby zagęszczono do objętości ok. 15 cm3. Gatunki zooplanktonu skorupiakowego oznaczano za pomocą binokularu oraz mikroskopu otycznego przy użyciu dostępnych kluczy (Amoros 1999; Kutikova, Starobogatov 1977; Manuilova 1964; Rybak 1993). Dodatkowo zmierzono po 10 osobników każdego gatunku. Wyliczenia biomasy skorupiaków dokonano przy użyciu programu komputerowego UwB w oparciu o zależność długość–biomasa według wzorów Vinberga (1979). Zróżnicowanie gatunkowe (za gatunki przyjęto również osobniki oznaczone do rodzaju) zespołów zooplanktonu określono za pomocą współczynnika Shannona-Weavera. W pracy wykorzystano również wskaźnik oryginalności faunistycznej Puchalskiego (za Karabin, Ejsmont-Karabin 1999).
Wyniki
W badanych jeziorach stwierdzono występowanie ogółem 33 taksonów zooplanktonu skorupiakowego (tab. 1). Należały one do sześciu rodzin wioślarek (Cladocera) i trzech rzędów widłonogów (Copepoda). Najbardziej zróżnicowany skład gatunkowy stwierdzono wśród Cladocera (22 gatunki). Oznaczono też 11 gatunków widłonogów.
Tabela 1. Gatunki zooplanktonu skorupiakowego w jeziorach WPN latem 2002 roku i ich udział w biomasie (znak + tzn. udział poniżej jednego proc.)
W Wigrach, będących największym z badanych jezior, stwierdzono występowanie ogółem 21 taksonów zooplanktonu skorupiakowego. Spośród pozostałych zbiorników najwyższą różnorodnością gatunkową odznaczały się: Długie Wigierskie (15 gatunków), Czarne k. Bryzgla (15 gatunków), Mulaczysko, Klonek, Gałęziste (po 13 gatunków) oraz Krusznik i Okrągłe (po 12 gatunków). Zdecydowanie najmniej gatunków zaobserwowano w Jeziorze Rzepiskowym (4 gatunki) i Ślepym Krzyżańskim (5 gatunków). Spośród wioślarek najczęściej występującymi gatunkami były: Bosmina longirostris O. F. Muller, Daphnia cucculata Sars, Chydorus sphaericus O. F. Muller oraz Diaphanosoma brachyurum Lievin. Spośród wioślarek drapieżnych najczęstszym (i właściwie jedynym, za wyjątkiem jednego stanowiska na jeziorze Wigry) gatunkiem był Leptodora kindti Focke. Podrząd Cyclopoida był najliczniej reprezentowany przez gatunki: Thermocyclops oithonoides G. O. Sars. oraz Mesocyclops leuckartii Claus. Były to jedyne gatunki, których obecność stwierdzono we wszystkich jeziorach. Z podrzędu Calanoida najczęściej stwierdzano obecność osobników gatunku Eudiaptomus gracilis G. O. Sars. Przedstawiciele podrzędu Harpacticoida występowali sporadycznie (w dwóch jeziorach). Największym zróżnicowaniem gatunkowym, wyrażonym współczynnikiem Shannona-Weavera, charakteryzowały się jeziora: Wigry (3,03), Gałęziste (2,98), Czarne k. Bryzgla (2,91), Okrągłe (2,73) i Samle Małe (2,73) (tab. 1). Najmniej zróżnicowane zespoły zooplanktonu występowały w jeziorach: Królówek (1,65), Rzepiskowe (1,65), Leszczewek (1,75) oraz Postaw (1,95). Są to jeziora, w których struktura zespołów zooplanktonu świadczy o ich wysokiej trofii. Liczebność skorupiaków w epilimnionie jeziora Wigry była niewielka i wahała się w przedziale 7–67 os./dm3 (rys.2). Najmniejsze liczebności obserwowano w Zatoce Uklei, natomiast największe w plosach: północnym i zachodnim, oraz w zatoce Wigierki. W pozostałych zbiornikach objętych badaniami liczebność zooplanktonu była bardzo zróżnicowana. Największą wartość (255 os./dm3) osiągała w najmniejszym akwenie – Jeziorze Ślepym (Krzyżańskim). W innych zbiornikach liczebność wahała się w przedziale od 7 os./dm3 (Jezioro Muliczne) do 89 os./dm3 (jezioro Królówek). Średnia liczebność zooplanktonu w tych jeziorach wynosiła 41 os./dm3.
Rys.2. Struktura liczebności zooplanktonu skorupiakowego jeziora Wigry latem 2002 roku
Dominantami pod względem liczebności były w jeziorze Wigry: wioślarki Diaphanosoma brachyurum, Daphnia cucculata i Chydorus sphaericus oraz widłonogi Thermocyclops oithonoides i Eudiaptomus gracilis (rys. 2). Razem stanowiły one 20 proc. wszystkich osobników planktonu skorupiakowego i aż 74 proc. osobników dorosłych (tj. bez uwzględnienia form larwalnych widłonogów). Struktura liczebności w pozostałych jeziorah była na ogół zbliżona do występującej w Wigrach. W zdecydowanej większości jezior również przeważali przedstawiciele Cyclopoida (nawet do 90 proc. w jeziorze Leszczewek). Wyjątkami od tej reguły były jeziora: Ślepe Krzyżańskie, Gałęziste, Czarne k. Gawrychrudy oraz częściowo Długie Wigierskie, gdzie dominacja Cyclopoida nie występowała lub nie była aż tak wyraźna. W zbiornikach tych odnotowano wyższą frekwencję wioślarek z rodziny Bosminidae.
Rys.3. Struktura biomasy letniego zooplanktonu skorupiakowego jeziora Wigry w 2002 roku
Wartości biomasy w jeziorze Wigry wahały się od 0,04 mg/dm3 masy suchej (Zatoka Uklei) do 0,76 mg/dm3 (Zatoka Hańczańska) (rys. 2). Relatywnie wysokie wartości zaobserwowano również w zatoce Wigierki i w rynnowym plosie Szyja. Latem 2002 roku średnia biomasa zooplanktonu skorupiakowego w jeziorze Wigry wynosiła 0,23 mg/dm3. Największy udział w biomasie zooplanktonu Wigier miały wioślarki drapieżne (26,6 proc. biomasy ogólnej), reprezentowane praktycznie wyłącznie przez Leptodora kindti Focke, Calanoida (20,8 proc.), Cyclopoida (17,8 proc.), Macrothricidae (15,9 proc.) oraz Daphnidae (13,7 proc.). W pozostałych jeziorach średnia biomasa zooplanktonu była podobna (0,25 mg/dm3). Największą biomasę odnotowano w jeziorach: Czarne k. Gawrych Rudy i Ślepym Krzyżańskim (1,1 mg/dm3). Były to równocześnie największe wartości biomasy spośród wszystkich badanych stanowisk. Najmniejszą biomasę zooplanktontu, nieprzekraczającą wartości 0,05 mg/dm3, stwierdzono w jeziorach: Białe Wigierskie, Omułówek, Postaw i Rzepiskowe (rys. 4). Dominujący udział w biomasie zooplanktonu pozostałych jezior miały: Daphnidae (29,2 proc.), Cyclopoida (19,7 proc.), Calanoida (18,8 proc.), Bosminidae (17,3 proc.) oraz Macrothricidae (12,0 proc.). Udział pozostałych taksonów był znacznie mniejszy.
Rys. 4. Biomasa letniego zooplanktonu skorupiakowego jezior harmonijnych WPN w 2002 roku
Dyskusja
Skład gatunkowy zooplanktonu skorupiakowego jeziora Wigry w pierwszej połowie XX wieku był typowy dla dużych zbiorników mezotroficznych (Karabin, Ejsmont-Karabin 1992) Analizy przeprowadzone w latach 1981–1986 wykazały jednak przekształcenia struktury zespołów zooplanktonu w porównaniu do danych sprzed drugiej wojny światowej i świadczyły o postępującej eutrofizacji jeziora. Wyrażało się to m.in. wzrostem liczby gatunków Cyclopoida oraz zwiększającym się udziałem tej grupy w liczebności i biomasie skorupiaków planktonowych. W latach 1921–1922 w czasie całego sezonu wegetacyjnego stwierdzono występowanie czterech gatunków tego rzędu, podczas gdy w latach 1981–1986 już osiem gatunków. Dodatkowo w 2002 roku stwierdzono obecność nieoznaczonych wcześniej w jeziorze Wigry Macrocyclops albidus oraz rodzaju Microcyclops. Potwierdzało to wcześniejsze informacje o postępującej eutrofizacji jeziora Wigry. Od pewnego czasu notuje się jednak zmiany tej sytuacji. Jak pisze Karabin (1983), o wzroście trofii zbiornika bardziej niż liczba gatunków świadczy raczej zwiększenie udziału Cyclopoida w biomasie całkowitej zooplanktonu skorupiakowego. Analizy przeprowadzone w roku 2002 nie wykazały wzrostu wartości tego parametru. Latem 1986 roku w północnej i środkowej części jeziora Wigry Cyclopoida stanowiły 19–79 proc. biomasy zooplanktonu skorupiakowego, podczas gdy w części południowej wartość tego wskaźnika nie przekraczała 15 proc. W roku 2002 obserwowano horyzontalne zróżnicowanie struktury zooplanktonu, podobnie jak w latach poprzednich. Wysokim udziałem Cyclopoida w biomasie (do 40 proc.) charakteryzowała się tylko zatoka Zadworze. W pozostałych plosach Wigier przeważały Cladocera nad Cyclopoida. Charakterystyczną cechą jeziora Wigry, zaobserwowaną już w latach osiemdziesiątych XX wieku i potwierdzoną w 2002 roku, jest duże zróżnicowanie Cladocera, tzn. współwystępowanie zarówno wielu rodzajów, jak i wielu gatunków w obrębie jednego rodzaju. Dotyczy to przede wszystkim Daphnidae (pięć gatunków w 2002 roku). Jednak, o ile wcześniej dominantem w biomasie zarówno Cladocera jak i wszystkich Crustacea była Daphnia cucculata, obecnie zaznacza się wyraźny wzrost biomasy Diaphanosoma brachyurum oraz Leptodora kindtii. Ostatni z wymienionych gatunków w większych ilościach występował jednak jedynie na dwóch stanowiskach – w Zatoce Hańczańskiej i zatoce Wigierki. Przy określaniu stanu trofii jeziora pomocny jest podział gatunków zooplanktonu skorupiakowego na dwie grupy. Pierwszą, charakterystyczną dla jezior o niższej trofii, tworzą: Daphnia cucullata, D. cristata, D. hyalina oraz Bosmina berolinensis. W skład drugiej grupy ekologicznej, której optimum warunków środowiskowych występuje w zbiornikach o wyższej trofii, wchodzą: Mesocyclops leuckarti, Thermocyclops oithonoides, Diaphanosoma brachyurum, Chydorus sphaericus, Bosmina coregoni oraz Bosmina longirostris (Karabin, Ejsmont-Karabin 1994). Dla oceny trofii różnych części zbiornika posłużono się wskaźnikiem udziału biomasy drugiej grupy ekologicznej w sumarycznej biomasie obu grup ekologicznych, z pominięciem gatunków, których frekwencja nie jest skorelowana ze stanem trofii. Większe wartości tego wskaźnika odnotowano dla północnej części Wigier. W zatoce Zadworze, plosie północnym i środkowym wyniosły odpowiednio 76, 67 i 68 proc. W plosie zachodnim oraz zatokach Wigierki i Uklei wskaźnik ten nie przekraczał 60 proc. Oprócz wskaźników zooplanktonowych świadczących o nieco wyższej trofii północnej części jeziora Wigry, dowodząą również wyniki analiz fizykochemicznych (Górniak w tym tomie). Wskaźniki stanu trofii Carlsona kształtują się na nieco wyższym poziomie w północnej części Wigier niż w południowej. Również w tej części jeziora odnotowano warunki beztlenowe w hypolimnionie, czego nie stwierdzono w plosach na południe od Szyi. Istotnym faktem jest jednak zmniejszenie się udziału Cyclopoida w biomasie zooplanktonu skorupiakowego w plosie północnym. Stosunek biomasy Cyclopoida do Cladocera zwiększa się bowiem wraz ze wzrostem trofii jezior (Karabin 1983). Mając to na uwadze, można stwierdzić, iż w ostatnich latach wzrost trofii północnej części Wigier został spowolniony lub nawet zahamowany. Odwrócenie tendencji eutrofizacji jeziora zaobserwowano już w roku 1995 (Karabin, Ejsmont-Karabin 1999). Choć zauważono wtedy pewne symptomy świadczące o wzroście trofii (np. zwiększenie znaczenia Diaphanosoma brachyurum – co potwierdza także niniejsza praca), lecz więcej danych wskazuje na zmiany postępujące w kierunku obniżenia stanu trofii. Należy do nich m.in. spadek znaczenia gatunków z rodzaju Mesocyclops (M. leuckartii i T. oithonoides) oraz spadek lub brak wzrostu biomasy Rotifera (wrotki). Wyliczony na podstawie parametrów z 1995 roku „kumulatywny wskaźnik trofii”, wskazuje na postępujący na wszystkich czterech plosach spadek żyzności jeziora. Najbardziej istotny wpływ na obniżenie poziomu trofii Wigier miała modernizacja oczyszczalni ścieków w Suwałkach, przeprowadzona w 1996 roku (Zdanowski 1999). Co prawda reakcja wyższych poziomów troficznych (w tym przypadku zooplanktonu) jeziora na zmianę parametrów fizykochemicznych wody Czarnej Hańczy poniżej Suwałk jest przesunięta w czasie, lecz poprawa jest już zauważalna. Na poprawę stanu trofii wpłynęło również ograniczenie ruchu turystycznego zarówno w zlewni bezpośredniej, jak i na samym jeziorze. W oparciu o parametry fizykochemiczne, jak i strukturę zespołów zooplanktonu skorupiakowego, podzielono badane jeziora ze względu na stan trofii. Uwzględniając tylko analizy fizykochemiczne, 7 zbiorników zaklasyfikowano do mezotroficznych, 11 do mezoeutroficznych, a 3 do eutroficznych. Natomiast według analizy cech wskaźnikowych zooplanktonu skorupiakowego – po 7 jezior znajduje się w stanie mezotrofii i mezoeutrofii, 3 w stanie eutrofii, a 4 w zaawansowanej eutrofii. Biorąc pod uwagę udział biomasy gatunków drugiej grupy ekologicznej, charakterystycznych dla wysokiej trofii w biomasie wszystkich gatunków wskaźnikowych, badane jeziora można podzielić na trzy grupy. Do pierwszej, w której udział gatunków z tej grupy był najniższy (poniżej 60 proc.) należy 7 jezior, w 6 zbiornikach udział ten mieścił się w przedziale 60–80 proc., zaś w 8 był wyższy niż 80 proc. Według kryterium fizykochemicznego do zbiorników o najniższym stanie trofii należą: Wigry, Białe Wigierskie, Muliczne, Białe Pierciańskie, Gałęziste, Samle Wielkie oraz Samle Małe. Jednak analiza stanu trofii oparta na wzajemnym stosunku poszczególnych grup taksonomicznych zooplanktonu (TSI – BR) potwierdza powyższe informacje jedynie w przypadku Jeziora Gałęzistego. Według zooplanktonowego wskaźnika trofii, w stanie przejściowym pomiędzy mezo- a eutrofią znajdują się jeziora: Wigry, Białe Wigierskie i Muliczne, zaś w stanie eutrofii: Białe Pierciańskie, Samle Wielkie i Samle Małe. Spośród najliczniejszej grupy jezior mezoeutroficznych (według analiz fizykochemicznych), struktura zespołów zooplanktonu wskazuje na taki stan trofii w przypadku jezior: Omułówek, Czarne k. Bryzgla i Czarne k. Gawrych Rudy. Najistotniejsze różnice w ocenie stanu trofii, według parametrów fizykochemicznych a zooplanktonowych, występują w jeziorach: Pierty, Leszczewek, Królówek i Rzepiskowe. Struktura zooplanktonu wskazuje tu na daleko posuniętą eutrofię. Uwzględniając zarówno parametry fizykochemiczne, jak i strukturę zespołów zooplanktonowych, wyznaczono uogólniony wskaźnik stanu trofii jezior harmonijnych WPN (tab. 1). Według tego kryterium, cztery jeziora zaklasyfikowano jako mezotroficzne (19 proc.), 14 jako mezoeutroficzne (67 proc.), a 3 jako eutroficzne (14 proc.).
Wnioski
1. Tendencją, obserwowaną w latach 1995–2002, jest spowolnienie lub nawet zahamowanie tempa eutrofizacji jeziora Wigry. 2. W dalszym ciągu najżyźniejszą częścią jeziora Wigry jest część północna. 3. W strukturze zespołów zooplanktonu następuje zmniejszanie się udziału D. cucculata i dalszy wzrost udziału D. brachyurum; wśród widłonogów obserwuje się dominację T. oithonoides nad M. leuckartii. 4. Cztery jeziora WPN zaklasyfikowano jako mezotroficzne, 14 jako mezoeutroficzne i 3 jako eutroficzne. Jeziorami o najniższym poziomie trofii są: Białe Wigierskie, Krusznik, Muliczne, Gałęziste, natomiast do najżyźniejszych należą: Długie Wigierskie, Leszczewek oraz Rzepiskowe.
Abstract
Crustacean zooplankton of harmonic lakes in the Wigry National Park Species structure, abundance and biomass of crustacean zooplankton in 21 harmonic lakes of Wigry National Park were analysed during summer 2002. Horizontal distribution of zooplankton in lake Wigry was also studied. On the basic diagnostic crustacean communities, 4 lakes were classified as mesotrophic, 14 as meso-eutrophic and 3 as eutrophic. Trophic state in northern part of Wigry lake was higher than in southern part. The numbers and biomass of crustacean incresed accordingly with trophic state.
Literatura
Brzęk G., 1988: Stacja hydrobiologiczna na Wigrach. Lublin, Wyd. Lubelskie. Bowkiewicz J., 1934: Materiały do planktonu jezior Suwalszczyzny. Frag. Faun. Mus. Zool. Pol., 2, 17: 151–156. Leszczyńska-Kowalska J., 1992: Zooplankton mezo- i eutroficznych jezior Wigierskiego Parku Narodowego. W: Zdanowski B. (red.): Jeziora Wigierskiego Parku Narodowego. Stan eutrofizacji i kierunki ochrony. Zesz. Nauk. Komitetu Naukowego PAN, „Człowiek i Środowisko”, 3:117–128. Karabin A., 1983: Ecological characteristics of lakes in north-eastern Poland versus their trophic gradient. Ekol. Pol., 31:383–409. Karabin A., Ejsmont-Karabin J., 1992: Zooplankton jeziora Wigry. W: Zdanowski B. (red.): Jeziora Wigierskiego Parku Narodowego. Stan eutrofizacji i kierunki ochrony. Zesz. Nauk. Komitetu Naukowego PAN, „Człowiek i Środowisko”, s. 3, 101–115. Karabin A., Ejsmont-Karabin J., 1994: Zespoły zooplanktonu jezior Suwalskiego Parku Krajobrazowego. W: Hillbricht-Ilkowska A., Wiśniewski R. J. (red.): Jeziora Suwalskiego Parku Krajobrazowego. Związki z krajobrazem, stan eutrofizacji i kierunki ochrony. Zesz. Nauk. Komitetu Naukowego PAN, „Człowiek i Środowisko”, s. 215–242. Karabin A., Ejsmont-Karabin J., 1999: Jezioro Wigry – wieloletnia sukcesja zespołów Rotifera i Crustacea. W: Zdanowski B. (red.): Funkcjonowanie i ochrona ekosystemów wodnych na obszarach chronionych. Olsztyn, Wyd. IRS, s. 371–388. Zdanowski B., 1999: Eutrofizacja jezior Wigierskiego Parku Narodowego: zagrożenie i ocena. W: Zdanowski B. (red.): Funkcjonowanie i ochrona ekosystemów wodnych na obszarach chronionych. Olsztyn, Wyd. IRS, s. 261–278.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
