ul. Umultowska 89;

WIELKOPOLSKI PARK NARODOWY W BADANIACH PRZYRODNICZYCH B. Walna, L. Kaczmarek, M. Lorenc, R. Dondajewska (red.) Poznań-Jeziory 29, s. 27-42 SEZONOWA DYNAMIKA ZBIOROWISKA GLONÓW I SINIC PLANKTONOWYCH JEZIORA GÓRECKIEGO NA TLE CECH FIZYCZNO-CHEMICZNYCH WÓD POWIERZCHNIOWYCH I STOPNIA ROZWOJU MAKROFITÓW ALEKSANDRA PEŁECHATA 1, BARBARA WALNA 2, MARIUSZ PEŁECHATY 3, LECH KACZMAREK 2, PRZEMYSŁAW OSSOWSKI 3, MICHAŁ LORENC 2 1 Uniwersytet im. A. Mickiewicza w Poznaniu, Collegium Polonicum - Europa-Universität Viadrina, 69-1 Słubice, ul. Kościuszki 1; e-mail: olapelechata@wp.pl 2 Uniwersytet im. A. Mickiewicza w Poznaniu, Stacja Ekologiczna Jeziory, 62-5 Mosina, skr. poczt. 4; e-mail: jeziory@amu.edu.pl 3 Uniwersytet im. A. Mickiewicza w Poznaniu, Zakład Hydrobiologii, 61-614 Poznań, ul. Umultowska 89; e-mail: marpelhydro@poczta.onet.pl ZARYS TREŚCI. Badania zmienności sezonowej fitoplanktonu Jeziora Góreckiego (Wielkopolski Park Narodowy) prowadzono od kwietnia do grudnia 27 roku. Stwierdzono wysokie wartości koncentracji chlorofilu-a (11,3-72,22 µg dm -3, średnia dla całego okresu badań 38,2 µg dm -3 ) oraz biomasy fitoplanktonu (1,9-36,5 mg dm -3, średnia 16,69 mg dm -3 ). Zbiorowisko fitoplanktonu zdominowane było przez sinice, w szczególności przez Aphanizomenon flos-aquae, Planktothrix agardhii, Pseudanabaena limnetica i Limnothrix redekei. Zarówno analiza algologiczna, hydrochemiczna, jak i wyniki badań roślinności wodnej i szuwarowej wskazują na wysoki poziom trofii wód tego ekosystemu. WSTĘP Fitoplankton w związku z dużą podatnością na zmiany parametrów środowiska w porównaniu z innymi składnikami biocenozy wodnej jest zbiorowiskiem szczególnie zróżnicowanym w czasie i przestrzeni. Zarówno ogólna liczebność, jak i stosunki ilościowe różnych grup glonów zależą od wielu czynników m.in. temperatury, światła, ilości składników pokarmowych jak i czynników biotycznych (Kawecka, Eloranta 1994; Lampert, Sommer 1996). Nadmierny rozwój glonów i sinic wpływa z kolei negatywnie na jakość

28 Aleksandra Pełechata, Barbara Walna, Mariusz Pełechaty wody, powodując pogorszenie jej smaku, zapachu a także zwiększając prawdopodobieństwo obecności substancji toksycznych produkowanych przez niektóre gatunki glonów i sinic. Jezioro Góreckie od 1928 roku jest obiektem licznych badań naukowych (przegląd literatury podali Siepak i in. 1999; Pełechaty i in. 22). W 1995 roku, po kilkuletnich obserwacjach pogarszającego się stanu biologicznego jeziora, wprowadzono całkowity zakaz kąpieli w jeziorze, a jego znaczną część objęto ścisłą ochroną rezerwatową. Wyniki badań hydrobiologicznych i hydrochemicznych z ostatniego dwudziestolecia wskazują na stan silnej eutrofii (Zerbe i in. 1994; Burchardt i in. 2; Sobczyński, Joniak 28, 29). Dowodzą tego również kompleksowe badania ekosystemów wodnych Wielkopolskiego Parku Narodowego prowadzone w drugiej połowie lat 9. XX wieku w związku z przygotowywanym wówczas operatem ochrony (Burchardt 21). W niniejszym opracowaniu przedstawiono dynamikę zbiorowisk glonów i sinic planktonowych Jeziora Góreckiego w Wielkopolskim Parku Narodowym (WPN) w okresie od kwietnia do grudnia 27 roku na tle chemizmu wód powierzchniowych. TEREN BADAŃ Jezioro Góreckie jest jeziorem rynnowym, powstałym w czasie recesji ostatniego lądolodu skandynawskiego, jaki pokrył obszar Wielkopolski, czyli lądolodu stadiału głównego zlodowacenia wisły (vistulianu), z linii jego maksymalnego zasięgu (faza leszczyńska zlodowacenia). Jest jednym z trzech jezior rynny górecko-budzyńskiej. Powierzchnia jeziora wynosi 1,136 km 2, głębokość średnia 8,5 m, głębokość maksymalna 16,6 m, natomiast objętość 8598,1 tys. m 3 (Kolendowicz i in. 28). Stoki jeziora są silnie strome. Zlewnia jeziora układa się asymetrycznie względem misy jeziora tzn. rozciąga się głównie w kierunku północnym i wschodnim od jeziora (ryc. 1). Jezioro Góreckie zasilane jest przede wszystkim z trzech źródeł. Są to: opady atmosferyczne, wody podziemne poziomu wodonośnego międzyglinowego górnego oraz poziomu wodonośnego wielkopolskiej doliny kopalnej, przy czym poziom wody w Jeziorze Góreckim w największym stopniu zależy od poziomu wód podziemnych wielkopolskiej doliny kopalnej (Kolendowicz i in. 28). Wpływ zasilania powierzchniowego jest znikomy z uwagi na brak stałych cieków oraz obecność roślinności, zarówno nadbrzeżnej (na całej długości strefy brzegowej), jak również lasów (59% powierzchni zlewni porastają od dawna lasy, których powierzchnia w ostatnim dziesięcioleciu wzrosła o kolejne 1%). Od lipca 22 roku do końca 25 roku obserwowano tendencję spadkową poziomu wody w jeziorze oraz wód wielkopolskiej doliny kopalnej. Rok 26 przyniósł wyrównanie rocznego

Sezonowa dynamika zbiorowiska glonów i sinic i planktonowych 29 A B Ryc. 1. Jezioro Góreckie (A. mapa batymetryczna; B. zlewnia, pokrycie terenu) 1- granica zlewni, 2- obszary leśne, 3- nasadzenia lasu z ostatniego dziesięciolecia, 4- Jezioro Góreckie

3 Aleksandra Pełechata, Barbara Walna, Mariusz Pełechaty przebiegu poziomu wody w wielkopolskiej dolinie kopalnej (nieznaczny spadek o,4m w ciągu roku). W tym czasie nie był rejestrowany poziom wody Jeziora Góreckiego z powodu awarii czujnika. Natomiast w roku 27, po raz pierwszy od lipca 22 roku, obserwowano wzrost poziomu wody w wielkopolskiej dolinie kopalnej. Jednocześnie był to pierwszy rok, w analizowanym wieloleciu, kiedy poziom wód jeziornych w drugiej połowie roku był wyższy niż na jego początku (Kolendowicz i in. 28). Roślinność wodna i szuwarowa charakteryzuje się niewielkim zróżnicowaniem fitocenotycznym. W sezonie wegetacyjnym 27 roku wyróżniono 11 zbiorowisk roślinnych w randze zespołu, reprezentujących 2 klasy fitosocjologiczne, klasę Potametea i Phragmitetea australis. Pierwszą z tych klas reprezentowały 4 zbiorowiska: 3 zbiorowiska elodeidów, typowe dla wód eutroficznych (zespoły rogatka sztywnego, wywłócznika kłosowego oraz rdestnicy grzebieniastej) oraz zbiorowisko nimfeidów - rozległy płat grzybieni białych w wypłyconej zatoce zachodniej części jeziora. Druga klasa charakteryzowała się większą różnorodnością fitocenotyczną: spośród 7 wyróżnionych zbiorowisk, 5 to zbiorowiska szuwaru wysokiego, a pozostałe 2 reprezentowały szuwar turzycowy (szuwar niski). Powierzchniowo w jeziorze dominowały zbiorowiska szuwaru wysokiego: szuwar trzcinowy oraz wąskopałkowy. Helofity tworzyły miejscami bardzo zwarty, ale wąski ze względu na znaczne nachylenie stoków misy jeziornej, pas szuwaru. Udział powierzchniowy zbiorowisk zanurzonych był znacznie mniejszy. Skład fitocenotyczny i struktura przestrzenna roślinności, a także skład i struktura poszczególnych zbiorowisk są typowe dla jezior o wysokiej trofii. Istotnym dla ekologii Jeziora Góreckiego wydaje się być także fakt, iż w okresie jesiennych przelotów ptaków, na jeziorze gromadzą się tysiące osobników gęsi zbożowej i białoczelnej, co jednak nie decyduje o trofii jeziora (Sobczyński, Joniak 29). METODY BADAŃ Próby wody powierzchniowej (-,5 m) pobierano z jednego stanowiska, co 2-6 tygodni, od kwietnia do grudnia 27 roku (łącznie zebrano 13 prób wody). W tym czasie wykonywano w terenie podstawowe pomiary fizyczno-chemicznych cech wody: temperatura wody i koncentracja tlenu rozpuszczonego, odczyn, przewodnictwo elektrolityczne, widzialność krążka Secchiego (SD). Temperatura wody oraz koncentracja tlenu mierzone były w profilu pionowym, co 1 m. Próby wody do analizy algologicznej utrwalano płynem Lugola. Próby przechowywano w ciemności, sedymentując, przez co najmniej 72 godziny. Po powyższym czasie próby zagęszczano do znanej objętości i utrwalano dodatkowo 4% roztworem formaliny. Analizę jakościową i ilościową fitoplanktonu przeprowadzono przy użyciu mikroskopu Olympus BX 51 w komorze Fuchs-Rosenthal'a (parametry komory: wysokość,2 mm,

Sezonowa dynamika zbiorowiska glonów i sinic i planktonowych 31 powierzchnia 1 pola,625 mm 2 ), licząc w każdej próbie 1 pól. Za osobnika przyjmowano zarówno pojedyncze komórki, cenobia jak i kolonie, zależnie od gatunku i formy morfologicznej. W przypadku form nitkowatych za 1 osobnika przyjmowano odcinek długości 1 µm. Biomasę fitoplanktonu oceniano metodą pomiaru objętości komórek, przyrównując kształty komórek, cenobiów, kolonii glonów i sinic do znanych brył geometrycznych (Wetzel, Likens 1991). Niezbędnych do obliczenia biomasy pomiarów dokonywano oddzielnie dla każdej badanej próby. Analizę koncentracji chlorofilu-a wykonano metodą acetonową według Polskich Norm (PN-86, C-556/2). W celu określenia zróżnicowania gatunkowego fitoplanktonu zastosowano współczynnik różnorodności gatunkowej Shannona-Weavera (H ) i współczyn-nik eveness. Zależności pomiędzy biomasą grup systematycznych a cechami wody testo-wano w oparciu o analizę redundancji (RDA) spośród technik ordynacji bezpośredniej dostępnych w pakiecie CANOCO for WINDOWS 4.5. WYNIKI Wyniki badań parametrów fizyczno-chemicznych oraz chlorofilu-a dla całego okresu badań przedstawiono w tab. 1. Odczyn wody, głównie zasadowy oscylował w przedziale 7,5 1,1. Przewodnictwo elektrolityczne przyjmowało wartości od 392 do 469 µs cm -1. Chłodne pory roku charakterryzowały wyższe wartości przewodnictwa elektrolitycznego. Najniższe wartości ph i przewodnictwa elektrolitycznego przy największej widzialności krążka Secchiego odnotowano w grudniu 27. Warunki tlenowe oraz temperaturowe w profilu pionowym przedstawiono na ryc. 2. Termoklina zaczęła zakładać się w kwietniu i utrzymywała się do października, przy równoczesnym pogłębianiu warstwy epilimnionu. Krzywa tlenowa jest typowa dla jezior silnie eutroficznych i przybiera kształt klinogrady. Zwraca uwagę fakt, iż warunki beztlenowe w 27 roku w głębszych warstwach wody utrzymywały się od maja do października. Koncentrację tlenu poniżej 1 mg/dm 3 stwierdzono 8 czerwca 27 już na poziomie 3. metra głębokości. Wartości stężenia chlorofilu-a w warstwie powierzchniowej oscylowały od 11,3 do 72,22 µg dm -3 (tab. 1). Parametr ten charakteryzował się znaczną zmiennością w czasie (duża zmienność widoczna była nawet pomiędzy kolejnymi poborami, odległymi w czasie o 2 tygodnie). Najwyższe wartości chlorofilu-a przypadały na początek kwietnia i maja 27, natomiast najniższe stwierdzono w lipcu i w grudniu 27.

5 5 32 Aleksandra Pełechata, Barbara Walna, Mariusz Pełechaty o C 1 2 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 3.4.7 17.4.7 7.5.7 22.5.7 8.6.7 15.6.7 o C 1 2 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 2.7.7 16.7.7 21.8.7 12.9.7 1.1.7 15.1.7 5.12.7-3 mg O2 dm -3 5 mgo2 dm 1 15 2 5 1 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 Ryc. 2. Rozkład pionowy temperatury wody (wykresy górne) oraz koncentracji tlenu (wykresy dolne) w Jeziorze Góreckim w 27 roku Legenda dotyczy zarówno wykresu górnego, jak i dolnego

Sezonowa dynamika zbiorowiska glonów i sinic i planktonowych 33 Tab. 1. Parametry fizyczno-chemiczne wody powierzchniowej Jeziora Góreckiego w okresie od kwietnia do grudnia 27 roku Data poboru Odczyn wody ph Przewodnictwo elektrolityczne [µs/cm] SD [m] Chlorofil a [µg/dm 3 ] 3.4.7 9, 464,9 72,22 17.4.7 9,52 419,9 3,47 7.5.7 9,75 446,6 71,73 22.5.7 9,84 396,6 32,8 8.6.7 9,64 433,9 24,86 15.6.7 1,1 4 1, 57,74 2.7.7 9,6 392 1,2 12,4 16.7.7 9,46 41 1,35 11,3 21.8.7 9,28 389,8 42,25 12.9.7 8,55 421 1, 36,35 1.1.7 8,75 433,6 47,68 15.1.7 8,3 446 1, 39,49 5.12.7 7,5 469 1,5 15,64 Przeprowadzona w pełni sezonu wegetacyjnego 27 roku analiza hydrochemiczna wód pelagicznych Jeziora Góreckiego, wykazała stosunkowo niskie stężenia azotu mineralnego, wapnia, magnezu oraz wodorowęglanów, przy równocześnie wysokiej koncentracji fosforu ogólnego (tab. 2). W całym okresie badań w warstwie powierzchniowej Jeziora Góreckiego stwierdzono 113 taksonów glonów i sinic reprezentujących 7 grup systematycznych: Cyanoprokaryota - sinice (21 taksonów), Chlorophyta - zielenice (45), Bacillariophyceae - okrzemki (12), Chrysophyceae - złotowiciowce (4), Dinophyta - bruzdnice (1), Euglenophyta eugleniny (9), Cryptophyta - kryptofity (12). Rozpatrując poszczególne okresy poboru prób (ryc. 3A), najmniej taksonów stwierdzono w grudniu 27 roku (17 taksonów), podczas gdy największą liczbę odnotowano na początku lipca 27 roku (45). Zwraca uwagę tendencja wzrostu liczby przedstawicieli Cryptophyta wraz ze spadkiem temperatury wody. Największą dynamiką zmian liczby taksonów w badanym okresie charakteryzowały się zielenice (od 4 późną jesienią, do 21 taksonów początkiem lipca). Gatunkami, które

34 Aleksandra Pełechata, Barbara Walna, Mariusz Pełechaty Tab. 2. Charakterystyka fizyczno chemiczna wód Jeziora Góreckiego w pełni sezonu wegetacyjnego (Ossowski 28) Parametr Wartość Wodorowęglany [mg/dm 3 ] 73,2 [ º n] 8,2 Twardość [mg CaCO 3 /dm 3 ] 146,4 [mval/dm 3 ] 2,93 Zasadowość [mval/dm 3 ] 1,2 Wapń [mg/dm 3 ] 32,9 Magnez [mg/dm 3 ] 15,1 Cl - [mg/dm 3 ] 45, N-NH 4 [mg/dm 3 ],1 N-NO 2 [mg/dm 3 ] N-NO 3 [mg/dm 3 ] n.w. n.w. Azot organiczny [mg/dm 3 ] 1,33 Azot ogólny [mg/dm 3 ] 1,43 P-PO 4 [mg/dm 3 ],5 Fosfor ogólny [µg/dm 3 ] 179,74 N:P 7,96 n.w. nie wykryto wystąpiły we wszystkich badanych próbach były sinice: Aphanizomenon flosaquae (L.) Ralfs ex Born. et Flah., Kom., oraz zielenica Tetraëdron minimum (A. Br.) Hansgirg. W 5-9% prób wystąpiły spośród sinic: Anabaena flos-aquae (Lyngb.) Bréb. ex Born. et Flah., Limnothrix redekei (Van Goor) Meffert, zielenic: Elakatothrix spirochroma (Reverdin) Hindák, Chlamydomonas globosa Snow, Oocystis lacustris Chodak, Treubaria triappendiculata Bern, Oocystis rhomboides Fott, Monoraphidium contortum

Sezonowa dynamika zbiorowiska glonów i sinic i planktonowych 35 liczba taksonów 5 45 4 35 3 A. 25 2 15 1 5 3.4.7 17.4.7 7.5.7 22.5.7 8.6.7 15.6.7 2.7.7 16.7.7 21.8.7 12.9.7 1.1.7 15.1.7 5.12.7 8 liczba os. dm-3 7 6 5 B. 4 3 2 1 3.4.7 17.4.7 7.5.7 22.5.7 8.6.7 15.6.7 2.7.7 16.7.7 21.8.7 12.9.7 1.1.7 15.1.7 5.12.7 mg dm-3 4 35 3 25 C. 2 15 1 5 3.4.7 17.4.7 7.5.7 22.5.7 8.6.7 15.6.7 2.7.7 16.7.7 21.8.7 12.9.7 1.1.7 15.1.7 5.12.7 Cyanoprokaryota Chlorophyta Bacillariophyceae Chrysophyceae Dinophyta Euglenophyta Cryptophyta Ryc. 3. Zmienność sezonowa i struktura fitoplanktonu Jeziora Góreckiego (A. jakościowa, B. liczebności, C. biomasy)

36 Aleksandra Pełechata, Barbara Walna, Mariusz Pełechaty (Thur.) Kom.-Legn., złotowiciowców: Erkenia subaequiciliata Skuja, kryptofitów: Cryptomonas marssonii Skuja, Cryptomonas reflexa Skuja, Rhodomonas minuta Skuja, Cryptomonas rostrata Troitzkaja emend. I. Kiselev, Chroomonas acuta Utermöhl, bruzdnic: Peridiniopsis berolinense (Lemmermann) Bourrelly, Peridiniopsis polonicum (Wołoszyńska) Bourrelly. Liczebność i biomasę fitoplanktonu przedstawiono na ryc. 3B i C. Największe wartości, zarówno liczebności, jak i biomasy fitoplanktonu stwierdzono w maju (odpowiednio 75888 os. dm -3, 36,5 mg dm -3 ). Zbiorowisko fitoplanktonu w kwietniu charakteryzowało się dominacją gatunków wiciowych należących głównie do Chrysophyceae, Cryptophyta i Chlorophyta, natomiast w maju obserwowano już dominację sinic (tab. 3). Gatunkami, które dominowały w tym okresie (maj-czerwiec) były Aphanizomenon flos-aquae, Planktothrix agardhii oraz Pseudanabaena limnetica. Najniższą wartość liczebności i biomasy fitoplanktonu stwierdzono w grudniu (odpowiednio 2517 os. dm -3, 1,9 mg dm -3 ). Zbiorowisko fitoplanktonu było wtedy zdominowane przez Cyanoprokaryota z gatunkiem dominującym Planktothrix agardhii. Grupą fitoplanktonu, której udział był wyraźnie widoczny w całym okresie badań zarówno w ogólnej liczebności, jak i biomasie fitoplanktonu były sinice. W przypadku liczebności fitoplanktonu, w czerwcu i lipcu obserwowano współdominację sinic i złotowiciowców. Złotowiciowcem współdominującym lub dominującym w zależności od daty poboru prób była Erkenia subaequiciliata (tab. 3). Masowemu rozwojowi tego gatunku towarzyszył spadek biomasy fitoplanktonu, związany z jego małymi rozmiarami, obserwowany 16. lipca 27, jednakże już w sierpniu stwierdzono letni szczyt biomasy przy współdominacji sinic i bruzdnic. Od sierpnia obserwowano stopniowy spadek ogólnej biomasy fitoplanktonu. Udział procentowy sinic przekraczający 9% ogólnej biomasy fitoplanktonu stwierdzono w maju, czerwcu i październiku 27, przy czym w maju udział sinic osiągnął 99%. Gatunki, które osiągnęły najwyższy udział w całkowitej liczebności i biomasie fitoplanktonu zamieszczono w tab.3. Kilka z nich osiągnęło ponad 5% udziału w ogólnej liczebności lub/i biomasie, stając się dominantami. Wartości współczynnika różnorodności gatunkowej Shannona- Weavera przyjmowały wartości od,75 do 3,37, natomiast eveness,23-,98 (ryc. 4). Najniższe wartości odnotowano w maju, podczas gdy najwyższe miesiąc wcześniej. Analizując stopień zależności pomiędzy biomasą poszczególnych grup fitoplanktonu i badanymi czynnikami fizyczno-chemicznymi techniką RDA stwierdzono najsilniejszy i statystycznie istotny związek z temperaturą wody (ryc. 5).

Sezonowa dynamika zbiorowiska glonów i sinic i planktonowych 37 Tab. 3. Gatunki o najwyższym udziale procentowym w ogólnej liczebności i biomasie fitoplanktonu. Dominanty zostały pogrubione. 3.4.7 17.4.7 7.5.7 22.5.7 8.6.7 15.6.7 2.7.7 16.7.7 21.8.7 12.9.7 1.1.7 15.1.7 5.12.7 Dominanty liczebności % Dominanty biomasy % Erkenia subaequiciliata Skuja 33 Rhodomonas minuta Skuja 2 Chlamydomonas globosa Snow 22 Rhodomonas minuta Skuja 2 Kom. 16 Kirchneriella contorta (Schmidle) Bohlin v. Chlamydomonas globosa Snow 14 gracillima 11 Cryptomonas rostrata Troitzkaja emend. I. Kiselev 12 Erkenia subaequiciliata Skuja Kirchneriella contorta (Schmidle) Bohlin v. gracillima Aphanizomenon flos-aquae (L.) Ralfs ex Born. et Flah. Aphanizomenon flos-aquae (L.) Ralfs ex Born. et Flah. Erkenia subaequiciliata Skuja Erkenia subaequiciliata Skuja Aphanizomenon flos-aquae (L.) Ralfs ex Born. et Flah. Erkenia subaequiciliata Skuja Kom. Erkenia subaequiciliata Skuja Aphanizomenon flos-aquae (L.) Ralfs ex Born. et Flah. Kom. Limnothrix redekei (Van Goor) Meffert Limnothrix redekei (Van Goor) Meffert Limnothrix redekei (Van Goor) Meffert Kom. 31 3 56 29 76 18 66 24 57 28 1 46 21 13 78 14 41 38 13 52 23 59 17 71 13 11 Kom. 65 Cryptomonas reflexa Skuja Kom. Limnothrix redekei (Van Goor) Meffert Aphanizomenon flos-aquae (L.) Ralfs ex Born. et Flah. Kom. 27 22 11 1 Aphanizomenon flos-aquae (L.) Ralfs ex Born. et Flah. 87 Aphanizomenon flos-aquae (L.) Ralfs ex Born. et Flah. Aphanizomenon flos-aquae (L.) Ralfs ex Born. et Flah. Kom. Peridiniopsis elpatiewskyi (Ostenfeld) Bourrelly Peridiniopsis elpatiewskyi (Ostenfeld) Bourrelly Erkenia subaequiciliata Skuja Ceratium hirundinella (O. F. Müller) Dujardin Kom. Aphanizomenon flos-aquae (L.) Ralfs ex Born. et Flah. Limnothrix redekei (Van Goor) Meffert Ceratium hirundinella (O. F. Müller) Dujardin Kom. Limnothrix redekei (Van Goor) Meffert Kom. Limnothrix redekei (Van Goor) Meffert Kom. Kom. Cryptomonas rostrata Troitzkaja emend. I. Kiselev 81 71 18 71 11 4 27 15 41 19 13 28 24 21 15 33 24 19 49 25 55 34 61 15

38 Aleksandra Pełechata, Barbara Walna, Mariusz Pełechaty H' 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1.5 eveness 1.2 1.8.6.4.2 3.4.7 17.4.7 7.5.7 22.5.7 8.6.7 15.6.7 2.7.7 16.7.7 21.8.7 12.9.7 1.1.7 15.1.7 5.12.7 H' eveness Ryc. 4. Wartości współczynnika Shannona-Weavera oraz eveness w Jeziorze Góreckim w 27 roku -1. 1. 16.7. SD Dinophyta 2.7. 17.4. Chrysophyceae 3.4. 21.8. Cryptophyta 12.9. tlen temperatura Chlorophyta 8.6. ph 15.1. 5.12. 1.1. przewodnictwo 22.5. 15.6. Euglenophyta 7.5. Cyanoprokaryota Bacillariophyceae -1. 1. Ryc. 5. Zależności pomiędzy biomasą grup systematycznych glonów i sinic planktonowych a zmiennymi środowiskowymi w świetle analizy RDA

Sezonowa dynamika zbiorowiska glonów i sinic i planktonowych 39 DYSKUSJA Przedstawione w niniejszym opracowaniu wyniki badań hydrochemicznych z 27 roku (tab. 2) znajdują potwierdzenie w badaniach wcześniejszych, z 26 roku, jak i późniejszych, z 28 roku (Sobczyński, Joniak 29). Zarówno wysokie wartości stężeń fosforu ogólnego, chlorofilu-a, biomasy fitoplanktonu oraz niska widzialność krążka Secchiego, jak i średnia wartość wskaźnika trofii Carlsona równa 69 (Ossowski 28), wskazują na silną eutrofię wód badanego ekosystemu. Zawartość wapnia i magnezu w wodach jeziora była niska, co mogło być spowodowane dużą produkcją fitoplanktonu (Szmeja 26). Masowo rozwijający się fitoplankton zużywa sole mineralne oraz dwutlenek węgla, zmieniając ich stężenie w wodzie a także wartość ph oraz powoduje strącanie węglanu wapnia do osadu dennego, korzystając z dwuwęglanów jako alternatywnego źródła dwutlenku węgla. Równowaga tego układu zależy między innymi od intensywności asymilowania dwutlenku węgla podczas fotosyntezy oraz od jego uwalniania w procesie oddychania. Jeżeli woda jest mało zasobna w CO 2, to przy dużej biomasie fitoplanktonu oraz intensywnej fotosyntezie odczyn wody może wzrosnąć nawet do ph 9-11 (Szmeja 26 i cytowana tam literatura). W Jeziorze Góreckim obserwowano wysokie wartości ph wody, co może świadczyć o wpływie antropopresji na chemizm wód jeziora (Szmeja 26). W jeziorach eutroficznych o wysokim ph węgiel nieorganiczny może być również czynnikiem limitującym produkcję pierwotną w zbiorniku (Kawecka, Eloranta 1994). Ogólna zawartość węgla nieorganicznego w takich zbiornikach jest niewielka i ze wzrostem ph węgiel staje się czynnikiem limitującym. W konsekwencji powoduje to rozwój sinic, które mają 8-krotnie większą zdolność wiązania CO 2 niż zielenice i wskutek tego rozwijają się szybciej. Niski stosunek N:P (tab. 2) świadczy o limitującej roli azotu w zbiorniku, co jest również korzystne dla rozwoju i dominacji sinic. Warunki beztlenowe odnotowane już od 3 metra głębokości do dna, stwarzają środowisko redukujące, co intensyfikuje proces uwalniania fosforanów z osadów dennych. Podobne wyniki obserwowano w 26 i 28 roku (Sobczyński, Joniak 29; Sobczyński i in. w druku). Występowanie azotu tylko w postaci jonów amonowych może być w dużym stopniu również następstwem warunków redukujących, uniemożliwiających nitryfikację do postaci azotanowej. Wysoki stan trofii wód Jeziora Góreckiego potwierdzają również wartości biomasy glonów i sinic planktonowych, przekraczające w całym okresie badań (za wyjątkiem grudnia 27) wartość progową przyjmowaną dla zakwitu (powyżej 7 µg dm -3 za Spodniewską 1974 i cytowaną tam literaturą), a także struktura dominacji fitoplanktonu. Przebieg zmian czasowych wartości biomasy glonów i sinic był typowy dla jezior strefy umiarkowanej. Wystąpiły dwa wyraźne maksima biomasy: wiosną i późnym latem. Jednakże, zmienność struktury zbiorowisk fitoplanktonu w Jeziorze Góreckim w ciągu całego okresu badań była nietypowa dla jezior strefy

4 Aleksandra Pełechata, Barbara Walna, Mariusz Pełechaty umiarkowanej. Dane literaturowe wskazują, że w okresie cyrkulacji wiosennej w żyznych jeziorach strefy umiarkowanej następuje rozwój ilościowy Bacillariophyceae (Kawecka, Eloranta 1994, Reynolds 1996), podczas gdy w bada-nym jeziorze nie zaobserwowano tego zjawiska (ryc. 3). Okrzemki w Jeziorze Góreckim tworzyły bardzo niską liczebność i biomasę w całym okresie badań. Obecność wśród gatunków dominujących sinic z rodzajów Planktothrix i Limnothrix jest charakterystyczna dla jezior hypertroficznych (Reynolds 1984). Zwraca uwagę fakt obecności wśród gatunków dominujących w okresie maj-czerwiec gatunku wiążącego wolny azot - Aphanizomenon flosaquae, podczas gdy latem i jesienią dominowały lub współdominowały gatunki sinic nie wiążące wolego azotu, takie jak: Limnothrix redekei i Planktothrix agardhii (tab. 3). Współdominację tych dwóch gatunków obserwowano w wielu polimiktycznych i żyznych jeziorach (Stefaniak i in. 27 oraz cytowana tam literatura). Występowanie przedstawicieli rodziny Oscillatoriaceae uznawane jest za wskaźnik wysokiego stanu trofii ekosystemu wodnego (Stefaniak i in. 27 za Van Liere i in. 198). Dane literaturowe wskazują również, że L. redekei występuje w niższych stadiach eutrofii i wraz ze wzrostem trofii zostaje zastąpiony w zbiorowisku przez P. agardhii. Współdominacja tych dwóch gatunków obserwowana jest, gdy mamy do czynienia z fazą przejściową pomiędzy dwoma stanami eutrofizacji jezior (Stefaniak i in. 27 za Nõges i in. 23). Jako najistotniejszy czynnik ekologiczny wpływający na dominację przedstawicieli Oscillatoriaceae uważa się światło, którego zmniejszenie związane jest ze wzrostem dopływu biogenów. Na dominację nitkowatych sinic w zbiorowisku fitoplanktonu istotny wpływ ma również mniejsza presja zooplanktonu względem tych taksonów, jak i oddziaływania allelopatyczne zarówno pomiędzy sinicami a okrzemkami czy też zielenicami, oraz sinicami a przedstawicielami zooplanktonu (Stefaniak 25 i cytowana tam literatura). Wartości koncentracji chlorofilu-a w Jeziorze Góreckim aż w 1. przypadkach przekraczały progową wartość koncentracji chlorofilu-a (2 µm dm -3, Nebaeus 1984) przyjmowaną dla określania zakwitu. Wyniki badań roślinności wodnej i szuwarowej potwierdzają wnioski wyprowadzone na podstawie analizy glonów i sinic planktonowych, co do stanu trofii jeziora. Zarówno skład syntaksonomiczny, w tym zwłaszcza obecność zbiorowiska rdestnicy grzebieniastej w słabo wykształconej roślinności zanurzonej oraz zbiorowiska rogatka sztywnego, jak i struktura przestrzenna roślinności oraz sposób wykształcenia zbiorowisk roślinnych wskazują na stan wysokiej trofii. Należy jednak pamiętać, że w tym jeziorze na strukturę roślinności ma wpływ nie tylko mała przezroczystość wody, ale także stromo nachylone stoki misy jeziornej, czego konsekwencją może być wąska strefa fitolitoralu.

Sezonowa dynamika zbiorowiska glonów i sinic i planktonowych 41 LITERATURA Burchardt L., Kuczyńska-Kippen N., Messyasz B., Nagengast B., Owsianny P.M., Pełechaty M. 2: Stan ekologiczny rezerwatu ścisłego Jezioro Góreckie w Wielkopolskim Parku Narodowym. [W:] A. Giziński, S. Burak (red.): Ochrona i rekultywacja jezior. Materiały Konferencyjne IV Międzynarodowej Konferencji Naukowo-Technicznej, Przysiek: 29-222. Burchardt L. (red.) 21: Ekosystemy wodne Wielkopolskiego Parku Narodowego. Seria Biologia, 66, Wydawnictwo Naukowe UAM, Poznań, ss. 425. Kawecka B., Eloranta P.V. 1994: Zarys ekologii glonów wód słodkich i środowisk lądowych. PWN, Warszawa, ss. 251. Kolendowicz L., Hanke J., Kaczmarek L., Lorenc M. 28: Zmiany poziomu wody Jeziora Góreckiego (Wielkopolski Park Narodowy) w latach 22-27 na tle wahania poziomu wód wielkopolskiej doliny kopalnej i warunków atmosferycznych. [W:] J. Partyka, J. Pociask-Karteczka (red.): Wody na obszarach chronionych. Instytut Geografii i Gospodarki Przestrzennej UJ, Ojcowski Park Narodowy, Komisja Hydrologiczna PTG, Kraków: 159-168. Lampert W., Sommer U. 1996: Ekologia wód śródlądowych. PWN, Warszawa, ss. 389. Nebaeus M. 1984: Algal water-blooms under ice-cover. Verh. Internat. Verein. Limnol. 22: 719-724. Nõges P., Ott I., Jensen J. P. 23: Occurrence and competition of Limnothrix redekei and Planktothrix agardhii: analysis of Danish Estonian lake database. Algological Studies 19 (Cyanobacterial Research 4): 429-441. Ossowski P. 28: Analiza zróżnicowania fitocenotycznego roślinności Jeziora Góreckiego (Wielkopolski Park Narodowy) na tle stanu jego trofii. Praca magisterska, Zakład Hydrobiologii UAM, ss. 56. Pełechaty M., Pełechata A., Owsianny P.M., Burchardt L., Siepak J. 22: Badania hydrobiologiczne na terenie Wielkopolskiego Parku Narodowego. UAM, Poznań, ss. 244. Reynolds C. S., 1984: The ecology of freshwater phytoplankton. Cambridge University Press, Cambridge, ss. 384. Reynolds C.S. 1996: The plant life of the pelagic. Verh. Internat. Verein. Limnol. 26: 97-113. Siepak J., Burchardt L., Pełechaty M., Osowski A. 1999: Badania hydrochemiczne na terenie Wielkopolskiego Parku Narodowego. Zarys badań 1948-1998. Poznań, ss. 165. Sobczyński T., Joniak T. 28: Zmienność chemizmu wody w profilu pionowym jeziora jako efekt oddziaływania biocenozy i osadów dennych. Ekologia i Technika, vol. XVI, 4: 17-176. Sobczyński T., Joniak T. 29: Czy dzikie gęsi zagrażają jakości wód Jeziora Góreckiego w Wielkopolskim Parku Narodowym? Ekologia i Technika vol. XVII, 1: 29-34. Sobczyński T., Joniak T. Sezonowa zmienność natlenienia wód jeziora eutroficznego w aspekcie przemian chemicznych stymulujących trofię, w druku. Spodniewska I. 1974: The structure and production of phytoplankton in Mikolajskie Lake. Ekol. Pol.: 22, 65-16. Stefaniak K. 25: Zróżnicowanie populacji sinicy Planktothrix agardhii (Gom.) Anagn. Et Kom. W czasie zakwitu w wybranych polimiktycznych jeziorach na terenie Wielkopolski. Praca doktorska, Zakład Hydrobiologii UAM, ss. 22. Stefaniak K., Gołdyn R., Kowalczewska-Madura K. 27: Changes of summer phytoplankton communities in Lake Swarzędzkie in the 2-23 period. Oceanological and Hydrobiological Studies, Vol. XXXVI, Supplement 1: 77-85. Szmeja J. 26: Przewodnik do badań roślinności wodnej. Wydawnictwo Uniwersytetu Gdańskiego, Gdańsk, ss. 467. Van Liere L., Mur L. R. 198: Occurrence of Oscillatoria agardhii and some related species, a survey. [W:] J. Barica and L. E. Mur (red.): Developments in Hydrobiology. Vol. 2: 67-77. Wetzel R. G., Likens G. E. 1991: Limnological Analyses. Second edition. Springer-Verlag, New York, ss. 391.

42 Aleksandra Pełechata, Barbara Walna, Mariusz Pełechaty Zerbe J., Elbanowska H., Gramowska H., Adamczewska M., Sobczyński T., Kabaciński M., Siepak J. 1994: Ocena wpływu emisji fluoru i innych zanieczyszczeń na wody, roślinność i gleby na obszarze WPN i jego otuliny. [W:] L. Kozacki (red.) Geoekosystem Wielkopolskiego Parku Narodowego jako obszaru chronionego podlegającego antropopresji. Bogucki Wyd. Naukowe, Poznań: 89-135. SEASONAL DYNAMICS OF THE ALGAE AND BLUE-GREEN ASSEMBLAGE OF GÓRECKIE LAKE AGAINST THE BACKGROUND OF THE PHYSICAL-CHEMICAL PROPERTIES OF WATER AND THE DEVELOPMENT OF MACROPHYTES Summary Changes in phytoplankton composition of Góreckie Lake (Wielkopolski National Park) were studied between April and December 27. The study was supplemented with determination of basic physical-chemical properties of waters and analysis of macrophyte vegetation. High concentrations of chlorophyll a (11.3-72.22 µg dm -3, mean value for all studied period: 38.2 µg dm -3 ) and phytoplankton biomass (1.9-6.5 mg dm -3, mean 16.69 mg dm -3 ) were detected. Phytoplankton community was dominated by Cyanoprokaryota, in particular Aphanizomenon flos-aquae, Planktothrix agardhii, Pseudanabaena limnetica and Limnothrix redekei. Communities of vascular plants were sparsely developed and dominated by rushes. Charophytes, a component of submerged vegetation in the past, were not found. Both phytoplankton assemblage and macrophyte vegetation pointed to a high trophy level. As far as phytoplankton changeability is concerned, clear seasonal dynamics was evidenced to be related mostly to the changes of water temperature.