Seasonal changes of periphyton communities in shallow littoral zone in Lake Uściwierz (Lublin Polesie Region)

(1)

SEZONOWA

DYNAMIKA

ZMIAN

ZESPOŁÓW

PERYFITONOWYCH

PŁ

YTKIEGO LITORALU JEZIORA

UŚCIWIERZ

(POLESIE LUBELSKIE)

T Mieczan

Katedra Hydrobiologii i Ichtiobiologii, Akademia Rolnicza ul. Akademicka 13,20-950 Lublin, Polska

S I r e s z c Z e n i e. Celem pracy było określenie sezonowej dynamiki zmian struktury ja-kościowej i ilościowej orzęsków pcryfitonowych w eutroficznym jeziorze Uściwierz położonym na Polesiu Lubelskim. Łącznic stwierdzono występowanie 54 taksonów orzęsków (Ciliara). W peryfi-lonie dominowały głównie: Cyrlophorida. PlellrGslomatida, Prostomatida, Peritrichida i Hetero-trichida. Liczebność orzęsków wykazywała wyraźną sezonową dynamikę zmian. Najwyższe

wartości zagęszczenia orzęsków notowano wiosną i jesienią, nieco niższe latem.

Wiosną dominowały Cyrtophorida (Chilodonella lmcinata). Pleurostomatida (Liwno/lIs lamella i Li/onorus sp.) i Peritrichida (Vor/icella convallaria - Komplex, Carchesium polypinum), latem Scuticociliatida (glównie Cinelochilum margaritaceum), zaś jesienią wszystkożerne Prostomatida (Coleps hir/us) i drapieżne lub histofagiczne Pleurostomatida (Lilono/lIs lamella), Gymnoslomatida (Dilep/ys margaritifer. LaClymaria olor) i I-Iymcnostomatida (Fronlonin leucas i Lembadion sp.).

S I o \". a k I u c z o w e: pcryfiton. orzęski, jezioro, litoral, Polesie Lubelskie

WPROWADZENIE

Litoral zbiorników wodnych

zas

iedlany

jest przez bardzo

różnorodne

zespoly

organizmów.

Wśród zespołów

tych znaczny

udzial

mogą mieć organizmy

peryfi-ton

owe,

między innymi orzęski (Ci/ia/a).

Odkrycia

z

].lrzełomu

lat 1970-80

,

wskazujące

na fundamentalne

znaczenie

mikroorganizm

ów w

funkcjonowaniu ekosystemów wodnych,

zapoczątkowaly

okres szczególnego

zainteresowania

tymi

pierwotniakami. Opublikowana

wów-czas koncepcja

pętli

mikrobiologicznej

[I]

stała się

silnym

impulsem

stymu-lującym

badania nad

rolą orzęsków w różnych typach ekosystemów wodnych.

(2)

174 T.

MlECZAN

peryfitonie

Są

bardzo nieliczne i

dotyczą głównie

ekosystemów wód

płynących

[4,6,7].

Celem

niniejszej

pracy jest

poznanie

sezonowej dynamiki zmian struktury

ja-kościowej

i

ilościowej

zespolu

orzęsków

peryfitonowych

w

płytkim

litoralu

je-ziora

Uściwierz.

TEREN

BADAŃ

I METODY

Badania mikroperyfitonu prowadzono

w

lekko eutroficznym

jeziorze

Uści

wierz (pow. 256,3

ha, max.

gl. 6,60

m)

polożonym

na Polesiu Lubelskim [10]. W

dominującym

typie

litoralu

(fitolitoralu

małojeziomym)

zlokalizowano

trzy

stanowiska

badawcze: styk

woda/ląd, wśród roślinności

wynurzonej, na

granicy

roślinność

wynurzona/

toń

wodna.

Próby pobierano

w sezonie wegetacyjnym od

maja do listopada 2000 roku.

Jako

podłoża

dla peryfitonu

użyto szkiełek

podstawowych

eksponowanych

przez

okres czterech

tygodni.

Z

każdego

stanowiska

pobierano po

5 prób

(jedną próbę

stanowił

peryfiton zebrany z

powierzclmi 16 cm\ W laboratorium zebrane próby

poddawano

analizie

ilościowej

i

jakościowej. Przynależność gatunkową

mikroor-ganizmówokreślano przyżyciowo, metodą protargolową

[9] i

metodą

Fernandezo-Galiano

[2].

Biomasę (mokrą masę)

mikroorganizmów

określano wykorzystując zależności między wielkością orzęsków

i

objętością

ich

ciała.

KSZTAŁTOWANIE SIĘ

BOGACTWA TAKSONOMICZNEGO

I

STRUKTURY

ILOŚCIOWEJ

W jeziorze

Uściwierz

stwierdzono

występowanie

54 taksonów

orzęsków

(CiIi-ala).

Bogactwo taksonomiczne

w

poszczególnych

sezonach

kształtowało się

zmiennie (Rys. 1-4).

Wyraźny

wzrost

liczby taksonów

obserwowano

wiosną

maj (28 taksonów) i

późną jesienią

-

listopad

(25

taksonów).

Wzrost

zróżnico

wania gatunkowego notowano

również

w sierpniu.

W

pozostałych miesiącach

no-towano

średnio

od

14 do 19 taksonów

orzęsków

(Rys. I).

W

całym

okresie

badań dominowały

taksony peryfitonowo-bentosowe i

ben-tosow

e

, niewielki udzial

miały zaś

taksony

typowo peryfitonow

e.

Również liczebność

i biomasa (Rys. 2)

wykazywały wyraźną sezonową

dy-namikę

z

mian.

Najwyższe wartości zagęszczenia orzęsków

notowano

wiosną

-

w

maju

(

27000 osobn. m -2 pow.

podłoża)

i

jesienią

- w

listopadzie

(40958 osobn. m-

2

pow.

podłoża

)

, za

ś

najniższe

latem

-

w czerwcu i sierpniu

(średnio 12541 osobn. m-

2

(3)

J5

"'''lO

30 ₅₀₀₀₀ 25 . _~ 4{)(JOQ O o. ci E 31.1000 c -" _o

:g

20000 _-"~ N U

:.::;

5 I{]QO" O

v

VI

vn

Vill IX Xl

T=ioy pobierani.a

rrob

Rys. 1. Dynamika sezonowych zmian liczby taksonów i liczebności orzęsków (Ciliata) w pcryfi-tonie jeziora Uściwierz w 2000 roku

Fig. J. Seasonal changes number of taksons and total abundance

or

Gliata in periphyton in Uści

wierLLakc 5,5

5 +---t--.~

4,5

l . t

-.E 4

- l - - - . - - - -

j l

-13,5-l---

-

----

.

---

~

-~

~

+---7'

~

~ 3 , Ci E 2,5

+---.---r---

,-t-

---W

2 +----

-4

---

r-Jf,

-~

1,5

+----I---:

T

:---,

l;O--

- +

/+-

-§

t=:i~:::~:::;1;;;;;:;=~

--:::~

...

s:~D/'=

==

Ol 0,5

~

-... ""'" O+---~----~----~--~----~~--~--_.

v

VI VII VIII IX

x

XI Terminy pobierania prób

T-SD

Rys. 2. Dynamika sezonowych zmian biomasy (mg m-2 pow. podłoża) orzęsków (Olia/a) w

peryfi-tonie jeziora Uściwier.l w 2000 roku

Fig. 2. Seasonal changes number

or

taksons and total abundance

or

Cilia/a in periphyton in Uści

(4)

176 T. MlECZAN

pow.

podłoża). Najwyższą biomasę orzęski osiągały

w czerwcu i listopadzie,

naj-niższą zaś

w

maju

i sierpniu (Rys.

1 i 2).

W mikroperyfitonie

eutroficznego jeziora

Uściwierz wyraźnie zaznaczała

się

dominacja

orzęsków

z

rzędu

Cyrtophorida

-

21 %.

Cyrtophorida

licznie

no-towane

są

w peryfitonie

rożnych

typów

ekosystemów wodnych [3]. Znaczn)'

udział

procentow

y

w ogólnej

liczebności miały również Prostomatida

-

18%,

Pleurostomatida

-

11 %,

Peritrichida

-

11 %

i Heterotrichida

-

11 %. Nieco

niższy udział miały

Hymenostomatida

8%,

Hypotrichida -

6%, Scuticociliatida

- 6%,

najniższy zaś, występujące głównie

w

planktonie

Oligotrichida

-

4% i

Gymnostomatida

- 2%.

W

omawianym zgrupowaniu

największy udział

procentowy w

całkowitej

liczebności orzęsków

w okresie wiosny

miały

Cyrtophorida

(Chi/odonel/a

IInc-ino/a),

Peritrichida

(Vorlice//a

conval/aria -

Komplex,

Carchesium

polyp-inum)

I

Prostomatida

(H%p/lIya

,p

.

).

Latem

wzrastała liczebność

bakteriożernych

Scuticociliatida.

Podobną tendencję

wzrostu

liczebności

drob-nych Scuticociliatida

często

obserwowano w mikroplanktonie jezior [5,8].

Znaczny

udzial

miały także bakteriożerne

Hypotrichida

(Aspidisca coslala),

Cyrtophorida

(Chi/odonel/a IIncinala) i

wszystkożerne

Prosto

matida

(Co/eps

hirlus i Co/eps

spelai).

Również jesienią

notowano

wyraźny

wzrost

liczebności

Prostomatida. Ponadto wzrastala

liczebność

Pleurostomatida

(Ulonollls

/a-mella, Ulonollls

CygI1

I1S),

Gymnostomatida

(Dilepllls

margari/ifer,

LacrYlllaria

O/Ol) i

Hymenostomatida

(Fron/onia

/ellcas

i Lelllbadion sp.) (Rys, 3). W calym

sezonie

badań najwyższą liczebność osiągały orzęski bakteriożerne

i

glonożerne,

Wzrost

liczebności orzęsków wszystko-żernych, drapieżnych

i

his-tofagicznych

notowano

głównie jesienią

(Rys. 4),

PODSUMOWANIE

l. W jeziorze

Uściwierz

stwierd

zono

wyraźną sezonową dynamikę

zm

Ian

struktury

jakościowej, ilościowej i biomasy orzęsków

peryfitonowych,

2. Najliczniej

występowaly orzęski należące do pięciu rzędów:

Cyrtophond

a,

Pleurostomatida, Prostomatida, Peritrichida i Heterotrichida.

3, W mikroperyfitonie

dominowały

taksony

bakteriożerne

i

glonożerne.

Wzrost

liczebności orzęsków wszystkożernych, drapieżnych

i histofagicznych

no-towano

głównie jesienią.

(5)

90% 80%/ 70%

t---

+:

::::

60% 50~1l 30%

---20% lO°{, 0%

v

V

I

VII Vlll IX X Xl

Terminy pobierania prób

Rys. 3. Dynamika sezonowych zmian oro,:sków (Ciliata) w peryfitonie jeziora Uściwierz w 2000 roku Fig_ 3. Scason::tl chan ges nllmbcr of tJksons and total abllnd:1ncc of Ci!iafa in periphyton in Uściwierz Lake

a

prosromatid

: - - -

-l

I

C Pleurostomatida i IJ Peritrichida • Oligotrichida LJ Hypotrichid .. liJ Scuticociliatida EJ Hymenostom-ltida

,

li1 Hctcrotrichida II GYl11llosroJUutids

m

Cyrtophorid. N

m

<n

"""

O

r--<

"""

m

~

~ m

'"

~ O

'"

>

c:

<n. n

~

m

'"

N ~ ~

(6)

--

i

13

Histołagi

o

W.7.)'stkożerne

lIiI DrapieiJle

m

Glolloźerne

• ~ ~

'--""

'--'

'--" /

D

Bakteriożerne

i

v

VI

VlJ

vrn

IX

x

Xl

L -___ _ __ _ _

Terminy pobierania prób

Rys. 4. Sezonowa dynamika zmian struktury troficznej orzęsków (Cilia/a) w peryfitonie jeziora Uściwierz w 2000 roku Fig. 4. Seasonal changes in trophic struclure of Ci/iQ/a in periphyton in Uściwierz Lake

....

00 :-l

~

Z

(7)

PIŚMIENNICTWO

I. AZ!lm F" Fenchcl T.) Field J.G., Gray J,S'j Mayer- Reil L.A., Thindstad F.: The ecological role ofwater-column microbes in the sea. Mar. Ecol. Prog., Ser., 10,257-263. J 983.

2. Fernandez-Galiano O.: Thc ammoniacal silver carbonate method as a general procedure in the

study or protozoa [rom sewage (and other) walers. Wal. Res., 28. 495- 496, 1994.

3. Foissner \V., Bergcr H.: A user-friendly guide to Ihe ciliatcs (Proro=o(l, Ciliophora) commonly used by hydrobiologists as bioindicators in rivers, lakes, and \\lesIe waters, with notes on their ecology. Freshwalcr Biology, 35, 2, 357-48 I. 1996.

4. Habdija-Primc B., H:tbdija 1., Spoljar M.: Trophic structurc ofCiliate associations in

periphi-tic eommunities in karstie waters. Verh. Int.Verein. Limno!., 27, 2600-2604, 2000.

5. Kalinowska K: Ciliates in smali hurnie lakes (Masurian Lakeland, Poland): relationship to aeidity and trophic parameters. Po\. J. Eeol., 48, 3, 169-183,2000.

6. KaliI" P., Mchn K.: Epiphytie eiliated protozoan eommunitics along a pollution gradient in the River Vamuna, Delhi: implications for the assessment of water quality and biodiversity. Verb. Int.Verein. Limno!., 27, 4043-4052, 2001.

7. Kricg J.H.: Auswirkungen von Mischwasserimmissionen aufdie Mikroorganismen der

hetero-trophen Aufwuehsgemcinschaft des Jsebekkanals (Hamburg). Limnologiea, 3D, 144-155, 2000. 8. Mullcr H.: The relativc importanee of different eiliatc laxa in the pelagial [ood web o[ Lake

Constance. Microb. Ecol., 18,216-273, 1989.

9. Wilbert N.: Eine Verbesserte Technik der Protargolimpragnation fur Ciliaten. Mikrocosma, 64,

171-179,1975.

10. Radwan S., Chmielewski T.J., Ozimek T.: Struktura i funkcja ekosystemów lądowych w lIóżni cowanych trolicznie jeziorach Polesia Lubelskiego (in Polish). W: Struktura, rodzaje i funkcjonow-anie ekOlonów slodkowodnych (Red.: S. Radwan). Wyd. UMCS, Lublin, 17-43, 1998.

SEASONAL CHANGES O

F P

E

RlP

HYTON COM

M

UN

I

T

I

ES IN SHALLOW

LlTTORAL ZONE

I

N LA

K

E USC

IWI

ERZ (LUB

LI

N POLES

I

E REG

I

ON)

T. Mieczan

Departmcnt ofHydrobiology and Ichthiobiology, University of Agriculture Akademicka 13 str., 20-950 Lublin, Poland

s

li m m ary. Seasonal changes in periphitic ciliates density and species composition were

analised in cutrophic Lakc Usciwierz (Lublin Polesie). 54 taxu of ciliates werc found in Lake

Usci-wierz. In periphyton communities dominatcd: Cyrtophorida. Plcurostomatida, Prostomatida,

Peritrichida i Heterotrichidu. The abudance of ciliates community wcrc seasonal changeability. The

highesl mean density ar ciliates was noted in spring and aulumn. lowest in summer. In spring dom

i-naled Cyrtophorida (Chilodonella lIndna/a), Plcurostamatida (Lilonotus lamella and U/OI/OIl/S sp.)

and Pcritrichida (Vorlicella conl'allaria-Komplcx, Carchesiuln po/ypinllm) , in summer Scuticocilia-tida (including Cinelochi//l1n margaritaceum), and in autu11m omnivorous Prostomatida (Coleps

Mr-I/1S) and cornivorous or histophagus Pleurostomatida (UfOł/OIUS lamella), Gymnoslomatida (Dilepl)'s

margari/[(er, Lacrymaria a/or) and Hymenostomatida (Pron/ania /ellcas and Leli/badian sp.).