Hydrobiologia Formacje ekologiczne Plankton Nekton Neuston Pleuston Bentos

Formacja ekologiczna Definicja Formacja ekologiczna obejmuje gatunki i ich stadia rozwojowe charakteryzujące się podobieństwem w przystosowaniach w biologii do zasiedlanego środowiska. Wyróżnia się pięć formacji ekologicznych: dwie bytujące w toni wodnej - plankton i nekton, dwie związane z warstwą styku woda-atmosfera - neuston i pleuston, oraz jedną zasiedlającą dno - bentos.

Plankton - charakterystyka Nazwę planktonu wprowadził do nauki Hensen w 1887 roku. Pochodzi ona od słowa greckiego planktos (tzn. błąkający się) Są to organizmy roślinne i zwierzęce unoszące się swobodnie w wodzie, przeważnie o drobnych rozmiarach ciała. Organizmy te albo nie mają wcale narządów ruchu, albo narządy te są na tyle słabe, że nie pozwalają na przeciwstawianie się silniejszym ruchom wody i uniemożliwiają poruszanie się pod prąd.

Kategorie planktonu I kryterium podziału: skład Fitoplankton - plankton roślinny, Zooplankton - plankton zwierzęcy. Niektórzy autorzy wyróżniają jeszcze jedną grupę obejmującą bakterie planktonowe, czyli bakterioplankton.

Kategorie planktonu II kryterium podziału: wielkość - megaloplankton, który obejmuje duże formy zwierzęce, o wielkości powyżej 1 cm, - makroplankton, o wielkości 1-10 mm, - mezoplankton, - od 500 m do 1 mm, - mikroplankton, - 60-500 m, - nannoplankton - 5-60 m; - ultraplankton - mniejszy niż 5 m.

Kategorie planktonu III kryterium podziału: typ zbiornika - haliplankton - plankton mórz; - hyphalmiroplankton - plankton słonawych ujść rzecznych lub mórz o słabym zasoleniu; - salinoplankton - plankton śródlądowych wód słonych; - limnoplankton - plankton wód słodkich.

Kategorie planktonu IV podział limnoplanktonu eulimnoplankton (z greckiego limne jezioro) - plankton jezior, heleoplankton (gr. helos - moczar, staw) - plankton stawów, potamoplankton (gr. potamos - rzeka) - plankton rzek, krenoplankton (gr. krene - źródło) - plankton źródeł, telmatoplankton (gr. telma - kałuża) - plankton kałuż i innych krótkotrwałych zbiorników.

Kategorie planktonu V kryterium podziału: stopień związania z formacją planktonu - Euplankton - plankton właściwy = gatunki, które prawie cały cykl życiowy spędzają zawieszone w toni wodnej. - Meroplankton - gatunki, które zasadniczy cykl swojego życia spędzają jako osiadłe, a jedynie w pewnym stadium są planktonowe. - Tychoplankton - gatunki przypadkowe w planktonie, normalnie żyją na dnie lub jako przytwierdzone do innych.

Czynniki wpływające na skład, ilość i rozmieszczenie planktonu I Czynniki środowiskowe oddziałujące mechanicznie na organizmy: Położenie zbiornika wodnego w stosunku do oddziaływania wiatrów;. Zmienność stanów wody; Ruchu wody w samym zbiorniku; Obecność pokrywy lodowej; Wykształcenie uwarstwienia termicznego; Stosunki gęstościowe w zbiorniku.

Czynniki wpływające na skład, ilość i rozmieszczenie planktonu II Druga grupa czynników, to te które wpływają na biologię organizmów planktonowych, czyli o oddziaływaniu ekologicznym. Są nimi temperatura, światło, biogeny oraz materia organiczna, a w wielu przypadkach ścieki organiczne o różnym stopniu mineralizacji.

Fitoplankton - skład W skład fitoplanktonu wchodzą sinice oraz kilku grup glonów: eugleniny, tobołki, złotowiciowce, okrzemki, różnowiciowce, zielenice. W fitoplanktonie morskim obecne są jedynie niektóre grupy, a przede wszystkim okrzemki, z tobołków bruzdnice, zaś spośród wiciowców - wapienne i krzemionkowe

Fitoplankton zróżnicowanie w występowaniu W przeżyźnionych i dobrze nagrzanych stawach dominują sinice, W głębokich i ubogich jeziorach liczne są bruzdnice, W bogatszych w sole biogenne dominują okrzemki, W zbiornikach humusowych przeważają zielenice-desmidie.

Współczynniki fitoplanktonowe Nygaarda Im wartość wskaźnika jest większa, tym zbiornik jest żyźniejszy.

Zooplankton skład taksonomiczny Kilka grup taksonomicznych: pierwotniaki, wrotki, jamochłony, żebropławy, pierścienice, strzałki i stawonogi; stadia larwalne mięczaków i szkarłupni, a także proste formy kręgowców oraz ikra i stadia młodociane ryb. Dla zooplanktonu słodkowodnego typowe są heterotroficzne pierwotniaki, wrotki oraz skorupiaki.

Zooplankton specyfika biologii Odżywianie; Rozmnażanie i rozwój; Wędrówki pionowe; Cyklomorfoza.

Zooplankton - odżywianie Odżywianie zooplanktonu odbywa się drogą sedymentacji czynnej lub filtracji. W niezbyt dużej liczbie gatunków notuje się drapieżnictwo

Zooplankton rozmnażanie i rozwój W rozwoju obecność kilku stadiów rozwojowych np. widłonogi (Copepoda) Duża intensywność namnażania, bo jest: krótki okres rozwoju zarodkowego jaj, skrócony rozwoju postembrionalnego, szybkie następstwo pokoleń (kilka w jednym roku)), zdolność rozrodu partenogenetycznego.

Stadia rozwojowe widłonogów a- nauplialne, b - kopepoditowe

Zooplankton wędrówki pionowe - cztery fazy - energiczne przemieszczanie się w dół po wschodzie słońca; - zaleganie na poziomie najniższym dla danego gatunku w ciągu godzin rannych i południowych; - stopniowe wydźwiganie się ku górze w godzinach popołudniowych, z osiągniętym maksimum pod powierzchnią wieczorem; - stopniowe opuszczanie się w dół nocą, co robi wrażenie równomiernego rozmieszczenia w pionie.

Zooplankton - cyklomorfoza u wioślarki Daphnia cucullata zmianom ulega kształt głowy.

Bakterioplankton - skład Obecne prawie wszystkie rzędy z gromady Bacteria. Morfologicznie fprmy: kuliste, cylindryczne lub śrubowate, nitkowate i stylikowate. Nitki są pojedyncze, nierozgałęzione lub rozgałęzione, albo skupione w wiązki. Nienitkowate formy mogą tworzyć skupienia kuliste, owalne, gwiaździste, płytkowate.

Bakteriolpankton - występowanie I W jeziorach dobrze użyźnioych dominują nieprzetrwalnikujące pałeczki. W czystych jeziorach równoważą je bakterie przetrwalnikujące. W jeziorach dystroficznych mogą przeważać bakterie przetrwalnikujących. W rzekach ilość bakterii uzależniona jest od intensywności spływu wody z dorzecza.

Bakteriolpankton - występowanie II W większości jezior przeważają bakterie gramujemne. Większość bakterii morskich to również bakterie gramujemne. Zasadniczo bakterie morskie są halofilami, którym do optymalnego rozwoju potrzebny jest w środowisku chlorek sodu.

Bakteriolpankton - występowanie III Obok bakterii heterotroficznych, które w wodach naturalnych przeważają nad innymi typami, notuje się bakterie foto- i chemoautotroficzne. Bakterie fotoautotroficzne występują głównie w dostatecznie naświetlonych rejonach, gdzie obecny jest siarkowodór, zaś chemoautotroficzne także w warstwach głębszych.

Bakteriolpankton - występowanie IV Stosunki liczebności bakterii heterotroficznych w wodzie ściśle korelują z zawartością materii organicznej. W rozkładzie pionowym maksimum bakterii przypada w warstwie podpowierzchniowej, nieco poniżej maksimum biomasy fitoplanktonu. W cyklu rocznym zmienność liczebności bakterii heterotroficznych taż współgra ze szczytami rozwojowymi fitoplanktonu.

Różne typy siatek planktonowych oraz sploty gazy młynarskiej Mankamenty siatek: drobne formy przeni-kają przez oka sieci, duże uciekają przed wlotem do siatki, trudność z dokładnym określeniem objętości wody przesączonej.

Czerpacze wody (batometry) a - flaszka Meyera, b - czerpacz Ruttnera, c - czerpacz Patalasa

Nekton - definicja Nekton, w odróżnieniu od planktonu, obejmuje organizmy, które dzięki dobrze rozwiniętym narządom ruchu mogą dowolnie zmieniać miejsce przebywania, przemieszczając się w pionie i w poziomie. Zdolne są także do pływania pod prąd.

Nekton - skład W skład nektonu wchodzą ryby i niektóre skorupiaki, a w morzach oprócz tych dwóch grup dochodzą głowonogi, delfiny, kaszaloty, walenie.

Nekton - przystosowania anatomiczne Specyficzne przystosowania anatomiczne ułatwiają poruszanie się w wodzie poprzez zmniejszanie tarcia. Są to: opływowy kształt ciała, gładka powierzchnia, ciało pokryte śluzem lub tłuszczem.

Nekton - frakcje siedliskowe limnonekton - nekton wód stojących, potamonekton - nekton potoków i rzek; nekton morski, dzieli się na: nekton pelagiczny, zasiedlający toń wodną otwartej przestrzeni, nekton nerytyczny związany z płytkimi wodami przybrzeżnymi.

Kategorie ryb jeziornych kryterium: rejon zasiedlenia oraz rodzaj pokarmu Pelagiczne + planktonożerne (sielawa, stynka, ukleja) i drapieżne (sandacz, troć); Głębinowo-denne (sieja, leszcz, brzana); Przybrzeżno-denne + wszystkożerne (karp) i drapieżne (węgorz, okoń); Przybrzeżne + roślinożerne (płoć, lin, karaś) i drapieżne (szczupak, miętus).

Kategorie ryb rzecznych kryterium: odcinek biegu rzeki W odcinku źródlanym dominują łososiowate z pstrągiem na czele. Odcinek potokowy określa się mianem krainy brzany. Rzeka niżowa to kraina leszcza.

Podział ryb ze względu na stopień przywiązania do środowiska ryby dwuśrodowiskowe (amfibiotyczne), odbywające odległe wędrówki rozrodczo-żerowiskowe, przebywające w ich trakcie w środowisku morskim i słodkowodnym, ryby jednośrodowiskowe (monobiotyczne), związane całe życie z jednym typem środowiska.

Kategorie ryb dwuśrodowiskowych - potamotoca (anadromiczne), żerujące w morzu, a rozradzające się w wodach śródlądowych, (łosoś na tarło wędruje w górę rzeki do jej źródła); - thalassotoca (katadromiczne), żerujące w rzekach i jeziorach a rozradzające się w morzu, (węgorz, który, na tarło wędruje do Morza Sargassowego, tam ginie, a młode węgorzyki w postaci larw unoszonych biernie przemierzają Atlantyk, aby po dwóch latach dotrzeć do brzegów Europy).

Kategorie ryb jednośrodowiskowych Ryby jednośrodowiskowe mogą być albo słodkowodne, albo morskie. Morskie dzieli się na osiadłe, praktycznie nie wędrujące, jedynie nieco przemieszczające się (np. flądry), oraz na wykonujące dość znaczne wędrówki sezonowe o charakterze tarliskowo-żerowiskowym (np. śledzie w Morzu Norweskim).

Nekton - metody połowu Przykłady przyrządów służących do połowu nektonu: a - sieć pławnica, b - włok, c - okrężnica.

Neuston - definicja Drobne organizmy zasiedlające warstwę styku wody i atmosfery. Zbiorowiska neustonowe tworzą się przy spokojnej, bezwietrznej pogodzie w postaci błoniastego filmu, niekiedy zabarwionego na kolor zielony, żółty, brunatny lub fioletowy.

Neuston - skład Zbiorowiska neustonu tworzą: bakterie, grzyby (workowce, a przede wszystkim glonowce), glonów okrzemki, różnowiciowce, zielenice, eugleniny, bezbarwne wiciowce oraz pierwotniaki

Neuston - przystosowania do środowiska niekorzystne promieniowanie i szybkie zmiany temperatury Grube ściany komórki lub ochronne domki. Adaptacja chromatyczna. Zmiana intensywności promieniowania powoduje niekiedy zmianę rozmieszczenia barwników, np. przy silnym naświetlaniu na górnej powierzchni komórki będzie występował barwnik czerwony, natomiast przy słabym - zielony. Czasami zabarwienie osłonki powierzchni pochodzić może od pyłów i sadzy kominowej (trypto-neuston).

Kategorie neustonu Epineuston: ponad błonką napięcia powierzchniowego; Hyponeuston:pod nią Wyróżnia się (skład): fitoneuston - roślin; zooneuston -zwierząt.

Zbieranie organizmów neustonowych Zbiera się je na szkiełka nakrywkowe lub inne podobne. Trzymane w szczypcach szkiełko kładzie się ostrożnie na powierzchni błonki, a następnie nieco skośnym ruchem ostrożnie podnosi się je . Można je również zbierać używając wygiętej nieco ezy mikrobiologicznej. Próbę neustonu utrwala się parami kwasu osmowego lub parami jodu.

Pleuston - definicja Skład Pleuston - nie zakorzenione, pływające pod powierzchnią rośliny. Niektórzy autorzy wliczają do tej formacji również zwierzęta, np. owady poruszające się po powierzchni ruchem ślizgowym, a w morzu rurkopławy powierzchniowe (np. żeglarz portugalski i żagielek). Skład gatunkowy -podstawę stanowią rośliny, które częściowo (szczególnie pędy kwiatowe) wystają ponad wodę, zaś system korzeniowy zwisa swobodnie w wodzie.

Pleuston - ekologia Biernie przesuwane przez wiatr. Mogą niekiedy tworzyć wyspy pływające lub zbite darnie, odcinając przez to dopływ promieniowania i hamując rozwój fitoplanktonu w wodzie. Przystosowania służące do utrzymania się na powierzchni wody - zmniejszenie masy właściwej ciała poprzez wykształcenie dużych przestworów powietrznych.

Kategorie pleustonu Pleuston właściwy - gatunki rzęs, ponadto żabiściek, rogatek itp. (W zbiornikach klimatu tropikalnego różnorodność gatunkowa pleustonu jest znacznie większa). Pleuston okresowy - meropleuston. Są nim oderwane części roślin zakorzenionych, np. gałązki moczarki, wywłócznika i różnych gatunków rdestnic.

Występowanie pleustonu Zbiorowisko pleustonowe najbardziej rozwija się w małych, zacisznych zbiornikach. Szczególnie licznie występuje w płytkich zatokach jeziornych, starorzeczach i dołach potorfowych

Metody zbioru pleustonu Do zbierania roślin pleustonowych stosuje się proste przyrządy, takie jak kotwiczki lub specjalnie przystosowane do tego celu grabie.

Bentos - definicja Bentos to organizmy, które w swoim zasadniczym okresie rozwoju, jako formy dorosłe, żyją osadzone na dnie lub innym podłożu, lub są z dnem ściśle związane. Ze względu na skład wyróżnia się bentos roślinny - fitobentos i zwierzęcy - zoobentos.

Kategorie bentosu kryterium: tryb życia i stopień związania z podłżem rhizobentos, haptobentos, herpobentos, nektobentos.

Rhizobentos - charakterystyka Rhizobentos - to zakorzenione rośliny naczyniowe, a więc makrofity. Rejon występowania to litoral, gdzie zachodzi fotosynteza. Rhizobentos wykształcony jest w zbiornikach jeziornych, zaś w rzekach zależy od intensywności przepływu wody. W morzu roślin naczyniowych jest niewiele.

Rhizobentos specyficzne przystosowania do środowiska Rozległe systemy kłączy i korzeni, co uniemożliwia ich łatwe wyrwanie; Wiotkie pędy dlatego są elastyczne; Duże przestwory międzykomórkowe w łodygach i liściach, gdzie jest powietrze. Zmagazynowane tam gazy są wykorzystywane w procesach życiowych, w fotosyntezie i oddychaniu. Ponadto nadają liściom lekkość i pływalność. Dzięki tym przestworom liście pływające grążeli i innych roślin nie toną.

Form życiowe u makrofitów: 1. amfifity Rośliny ziemnowodne, bytujące w strefie przejściowej między lądem a wodą; Zalicza się do nich wiele traw, turzyc, jaskrów itp

Form życiowe u makrofitów: 2. helofity Rośliny bagienne, zakorzenione w podłożu stale zalanym, natomiast części zielone i kwiaty są wynurzone; Do nich zalicza się m.in. trzcinę, pałkę, sit, tatarak;

Formy życiowe u makrofitów: 3. nimfeidy Rośliny o liściach pływających na powierzchni wody. Do grupy tej należy przede wszystkim lilia wodna i grążel.

Formy życiowe u makrofitów: 4. elodeiy Rośliny całe zanurzone pod powierzchnią wody. Takie jak moczarka kanadyjska, wywłócznik i gatunki rdestnic. W niektórych typach zbiorników wodnych ważną rolę odgrywają ramienice, a z mchów Fontinalis.

Limnologiczne wskaźniki roślinne W limnologii są uproszczone systemy klasyfikacji makrofitów. Służą one do opisu różnych typów jezior z uwzględnieniem poszczególnych gatunków makrofitów jako wskaźników

Kategorie roślinności w limnologii rybackiej Roślinność twarda, czyli wynurzona (helofity) zarastająca zbiorniki wodne. Roślinność miękka, czyli zanurzona - jest miejscem schronienia dla wielu drobnych zwierząt, które na niej żerują, stając się jednocześnie pożywieniem dla ryb. Ponadto jest dogodna do rozrodu zwierząt, w tym również miejscem tarliskowym dla ryb.

Haptobentos - definicja Organizmy nie związane z dnem, wymagające jednak stałego podłoża. Stanowić je może element dna, np. pale, umocnienia, duże głazy, wraki łodzi lub statków, albo też element żywy jak rośliny, czy zwierzęta denne. Frakcję tę tworzą rośliny lub zwierzęta, które przylegają bądź przyczepiają się do podłoża.

Haptobentos - skład Do haptobentosu zalicza się wiciowce roślinne, osiadłe okrzemki, a przede wszystkim glony nitkowate, zaś ze zwierząt głównie gąbki i mszywioły oraz osiadłe pierwotniaki i wrotki. Te drobne organizmy rosnące na wolnej powierzchni obiektów zanurzonych w wodzie określane są przez wielu autorów nazwą peryfitonu.

Haptobentos - ekologia Mikrocenoza z powiązaniami troficznymi. Producenci-glony. Reducenci: bakterie. Konsumenci- korzenionóżki, osiadłe i pływające wrotki, nicienie, brzuchorzęski, skąposzczety, także wioślarki i larwy ochotek, a nawet młode larwy jętek.

Haptobentos morski W morskiej faunie osiadłej spotyka się przedstawicieli koralowców, pierścienic, czułkowców i osłonic. Również osiadły tryb życia, spośród skorupiaków, prowadzą wąsonogi, np. pąkle i kaczenice. Do tych morskich porośli zalicza się także niektóre małże, np. omułka i ostrygę.

Biocenozy peryfitonu struktura piętrowa Pierwszą warstwę tworzą glony nitkowate chwytnikami przytwierdzone do podłoża. Drugą również glony nitkowate, ale bez chwytników - oplatają one poprzednie. Trzecie piętro to okrzemki, które osadzają się na poprzednich. Czwarte to zwierzęta i glony nie przytwierdzone, przemieszczające się między poprzednimi piętrami.

Haptobentos - występowanie Skład gatunkowy zbiorowisk peryfitonowych zależy od chemizmu wody, a nie jest związany z gatunkiem rośliny, czy zwierzęcia. Charakter mechaniczny podłoża może jednak warunkować wytworzenie się peryfitonu. Na powierzchni gładkiej pokrytej śluzem tworzy się on trudniej niż na powierzchni chropowatej.

Herpobentos - definicja Herpobentos, określany nazwą bentosu właściwego (eubentos), obejmuje organizmy zwierzęce, żyjące na dnie lub w dnie, mogące się po nim lub w nim przemieszczać

Herpobentos - skład Tworzą tę formację gatunki należące do wielu grup taksonomicznych, poczynając od pierowtniaków do najbardziej uorganizowanych bezkręgowców włącznie.

Herpobentos kategorie wielkościowe Makrobentos, wielkość powyżej 2 mm, Mezobentos (lub meiofauna), w zakresie wielkości 0,2 (0,1) - 2 mm, Mikrobentos poniżej 0,1 (0,2) mm. Dolna granica wymiarów meiofauny jest niejednolita i różna według różnych autorów, od 0,1 do 0,5 mm.

Herpobentos przystosowania do środowiska Zaopatrzone w ciężkie szkielety wapienne; (chityna jako budulec szkieletu jest zwykle przesycona wapniem). Wapienne szkielety występują u licznych małży, ślimaków, szkarłupni i skorupiaków, szczególnie wtedy, gdy są wystawione na niszczące działanie fal. Wiele form ma zdolność wnikania w dno, co daje im daleko idące zabezpieczenie.

Katerorie herpobentosu kryterium: formy życiowe Osiadłe - sessilne: Zagrzebujące się Budujące domki Drążące w dnie Ruchome - wagilne: Poruszające się swobodnie po dnie

Formy zagrzebujące się Zalicza się tu liczne gatunki z wielu grup taksonomicznych, przede wszystkim spośród małży, krabów i robaków

Formy budujące domki Do fauny bytującej na osadach miękkich należy sporo gatunków wytwarzających z mułu i wydzielanego przez siebie śluzu domki w formie rurek. W wodach słodkich typowym przykładem są rureczniki (Tubifex). W morzach takie domki tworzą liczne wieloszczety, obunogi oraz wiele innych mieszkańców strefy przybrz

Formy drążące Wiele gatunków osiadłych ma zdolność przenikania w twarde podłoże. Jedne z nich, np. niektóre małże (skałotocze), używają ostrego brzegu skorupy jako swoistego świdra, względnie trawią podłoże, zwykle wapienne, za pomocą wydzielanych przez siebie kwasów. Inne, np. świdrak okrętowy, znany niszczyciel drewnianych okrętów, budowli i umocnień portowych, ma muszlę skręconą na kształt prawdziwego świdra

Formy denne ruchome Formy te trybem życia są ściśle związane z dnem, jednak mogą się swobodnie poruszać po jego powierzchni. Bentos wagilny tworzą przedstawiciele licznych grup zwierzęcych: jamochłonów, robaków, pierścienic, stawonogów, mięczaków, szkarłupni itp.

Kategorie herpobentosu kryterium: charakter dna Liton: wykształca się na dnie kamienistym i składa się ze zwierząt mających zdolność silnego przywarcia do podłoża. Psammon: biocenoza dna piaszczystego. Zwierzęta tej biocenozy muszą być przystosowane do sypkości podłoża. Pelon: obejmuje zbiorowiska zwierząt żyjących na dnie mulistym (osady drobne mineralne lub organiczne).

Nektobentos - definicja Są to organizmy związane z dnem , mogą nawet przebywać na nim przysypane piaskiem, jednakże cechą specyficzną dla nich jest możliwość swobodnego pływania, co prawda tylko tuż ponad dnem, ale dzięki temu mogą się łatwiej przemieszczać i zmieniać miejsce pobytu.

Nektobentos - skład Do tej formacji należą larwy wodzieni (Chaoborus) oraz ryby płaskie, płazy itp.

Metody badania bentosu Analiza jakościowa: draga. Analiza ilościowa: czerpacze dna (typy: Ekman Petersen; na dnie piaszczysto-mulistym i mulistym czerpacze rurowe). Ponadto stosuje się metody fotograficzne i telewizyjne, zaś niezawodne badania bentosu można prowadzić metodą swobodnego nurkowania lub obserwacji z batyskafu.

Przyrządy do zbioru bentosu Draga Czerpacz Ekmana Czerpacz Petersena