Долгосрочная динамика фитопланктона и перифитона как индикаторов экологического восстановления гипертрофного озера: озеро Дуровское, Польша
DOI:
https://doi.org/10.32523/tvts8f92Ключевые слова:
фитопланктон, перифитон, эвтрофикация, экологическое восстановление, долгосрочный мониторинг, биоиндикаторы, диатомовый индекс, гипертрофное озеро, озеро ДуровскоеАннотация
Длительная эвтрофикация остается одним из наиболее значимых факторов экологического давления на экосистемы пресноводных озер Европы. Озеро Дуровское, расположенное в северо-западной части Польши, на протяжении длительного времени подвергалось поступлению избыточных биогенных веществ вследствие сельскохозяйственного стока, урбанизированной деятельности и гидрологической связанности с вышерасположенными озерами, что привело к формированию гипертрофного состояния. С 2009 года на озере реализуются мероприятия по восстановлению, сопровождаемые систематическим экологическим мониторингом, направленные на улучшение его экологического состояния. Настоящее исследование посвящено оценке долгосрочной динамики фитопланктона и перифитона в качестве биологических индикаторов экологического восстановления озера Дуровского за период 2008–2025 гг. Отбор проб фитопланктона и перифитона осуществлялся на различных участках озера и в притоках, после чего проводился анализ их таксономического состава, численности, биомассы и экологических характеристик. Для оценки пространственно-временных изменений экологического состояния применялся комплекс биологических индексов, включая индекс разнообразия Шеннона–Уивера (H′), индекс выравненности Пиелу (E), индекс сходства Жаккара, смешанный трофический индекс Нюгарда и диатомовый индекс (DI). Результаты показали высокое видовое разнообразие и выравненность фитопланктона. По видовому богатству доминировали Chlorophyta и Bacillariophyceae, тогда как формирование общей биомассы в значительной степени определялось динофлагеллятами, прежде всего Ceratium hirundinella и Peridiniopsis berolinense. С 2022 года отмечено увеличение общего числа видов водорослей и низкие значения индекса Жаккара (17–25%), что свидетельствует о значительной перестройке сообществ. Несмотря на сохранение гипертрофной классификации по индексу Нюгарда, диатомовый индекс перифитона на ряде участков указывает на постепенное улучшение экологических условий. В целом полученные результаты свидетельствуют о переходной стадии экологического восстановления озера при сохраняющемся эвтрофном давлении и подтверждают высокую информативность фитопланктона и перифитона как биоиндикаторов для долгосрочного мониторинга и устойчивого управления гипертрофными озерными экосистемами.
Скачивания
Библиографические ссылки
1. Benhassane, L., Oubraim, S., Mounjid, J., Fadlaoui, S., & Loudiki, M. (2020). Monitoring impacts of human activities on Bouskoura stream (periurban of Casablanca, Morocco): bio-ecology of epilithic diatoms. Nature Environment and Pollution Technology, 19(5), 1913–1930. https://doi.org/10.46488/NEPT.2020.v19i05.016 DOI: https://doi.org/10.46488/NEPT.2020.v19i05.016
2. Birk, S., Willby, N. J., Kelly, M. G., Bonne, W., Borja, Á., Poikane, S., & van de Bund, W. (2013). Intercalibrating classifications of ecological status: Europe’s quest for common management objectives for aquatic ecosystems. Science of the Total Environment, 454–455, 490–499. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2013.03.037 DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2013.03.037
3. Blanco, S. (2024). What do diatom indices indicate? Modelling the specific pollution sensitivity index. Environmental Science and Pollution Research, 31, 29449–29459. https://doi.org/10.1007/s11356-024-33115-1 DOI: https://doi.org/10.1007/s11356-024-33115-1
4. Carvalho, L., Mackay, E. B., Cardoso, A. C., Baattrup-Pedersen, A., Birk, S., Blackstock, K. L., Borics, G., Borja, Á., Feld, C. K., Ferreira, M. T., Globevnik, L., Grizzetti, B., Hendry, S., Hering, D., Kelly, M., Langaas, S., Meissner, K., Panagopoulos, Y., Penning, E., Rouillard, J., & Solheim, A. L. (2019). Protecting and restoring Europe’s waters: an analysis of the future development needs of the Water Framework Directive. Science of the Total Environment, 658, 1228–1238. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.12.255 DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.12.255
5. Dondajewska, R., Kowalczewska-Madura, K., Gołdyn, R., Kozak, A., Messyasz, B., & Cerbin, S. (2019). Long-term water quality changes as a result of a sustainable restoration - a case study of dimictic Lake Durowskie. Water, 11(3), 616. https://doi.org/10.3390/w11030616 DOI: https://doi.org/10.3390/w11030616
6. European Commission. (2000). Directive 2000/60/EC establishing a framework for Community action in the field of water policy (Water Framework Directive). Official Journal of the European Communities, L327, 1–73.
7. Feio, M. J., & Dolédec, S. (2012). Integration of invertebrate traits into predictive models for indirect assessment of stream functional integrity: a case study in Portugal. Ecological Indicators, 19, 78–89. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2011.09.039 DOI: https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2011.09.039
8. Jakovljević, O. S., Popović, S. S., Živić, I. M., Stojanović, K. Z., Vidaković, D. P., Naunovic, Z. Z., & Krizmanić, J. Ž. (2021). Epilithic diatoms in environmental bioindication and trout farm’s effects on ecological quality assessment of rivers. Ecological Indicators, 129, 107847. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2021.107847 DOI: https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2021.107847
9. Karpowicz, M., Kuczyńska-Kippen, N., Sługocki, Ł., Czerniawski, R., Bogacka-Kapusta, E., & Ejsmont-Karabin, J. (2025). Zooplankton as indicators of lake trophic status: novel universal metrics from 224 temperate lakes. Ecological Indicators. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2025.114236 DOI: https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2025.114236
10. Li, X., Deng, Y., Yang, Z., Liu, X., & Chang, J. (2025). A case study supporting plankton communities as bio-indicators of water quality after lake restoration. Journal of Environmental Chemical Engineering. https://doi.org/10.1016/j.jece.2025.119772 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jece.2025.119772
11. Ma, D., Chen, S., Lu, J., & Liao, H. (2019). Study of the effect of periphyton nutrient removal on eutrophic lake water quality. Ecological Engineering, 127, 172–181. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2019.02.014 DOI: https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2019.02.014
12. Messyasz, B., & Treska, E. (2019). Benthic diatoms as valuable indicators of anthropogenic eutrophication in biomonitoring of ribbon lake. Ecological Chemistry and Engineering S, 26(4), 709–726. https://doi.org/10.1515/eces-2019-0014 DOI: https://doi.org/10.1515/eces-2019-0014
13. Messyasz, B., & Wu, N.-C. (2017). Macroinvertebrates and ecological assessment of Lake Durowskie (Poland). Knowledge and Management of Aquatic Ecosystems, 418, 15. https://doi.org/10.1051/kmae/2017013 DOI: https://doi.org/10.1051/kmae/2017013
14. Padisák, J., Crossetti, L. O., & Naselli-Flores, L. (2009). Use and misuse in the application of the phytoplankton functional classification: a critical review with updates. Hydrobiologia, 621, 1–19. https://doi.org/10.1007/s10750-008-9645-0 DOI: https://doi.org/10.1007/s10750-008-9645-0
15. Poikane, S., Kelly, M. G., Salas Herrero, F., Cantonati, M., Portielje, R., Phillips, G., Søndergaard, M., Willby, N., & van den Berg, M. (2016). Benthic algal assessment of ecological status in European lakes and rivers: challenges and opportunities. Science of the Total Environment, 568, 603–613. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2016.02.027 DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2016.02.027
16. Ramezani, J., Rennebeck, L., Closs, G. P., & Matthaei, C. D. (2014). Effects of fine sediment addition and removal on stream invertebrates and fish: a reach-scale experiment. Freshwater Biology, 59, 258–271. https://doi.org/10.1111/fwb.12456 DOI: https://doi.org/10.1111/fwb.12456
17. Reynolds, C. S. (2006). The ecology of phytoplankton. Cambridge University Press. DOI: https://doi.org/10.1017/CBO9780511542145
18. Reynolds, C. S. (2012). Phytoplankton responses to a changing climate. Hydrobiologia, 698, 5–16. https://doi.org/10.1007/s10750-012-1149-2 DOI: https://doi.org/10.1007/s10750-012-1149-2
19. Reynolds, C. S., Huszar, V., Kruk, C., Naselli-Flores, L., & Melo, S. (2002). Towards a functional classification of the freshwater phytoplankton. Journal of Plankton Research, 24(5), 417–428. https://doi.org/10.1093/plankt/24.5.417 DOI: https://doi.org/10.1093/plankt/24.5.417
20. Reyjol, Y., Argillier, C., Bonne, W., Borja, Á., Buijse, A. D., Cardoso, A. C., Daufresne, M., Kernan, M., Ferreira, M. T., Poikane, S., Prat, N., Solheim, A. L., Stroffek, S., Usseglio-Polatera, P., Villeneuve, B., & van de Bund, W. (2014). Assessing ecological status in the context of the European Water Framework Directive: where do we go from here? Science of the Total Environment, 497–498, 332–344. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2014.07.119 DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2014.07.119
21. Rimet, F., & Bouchez, A. (2012). Biomonitoring river diatoms: implications of taxonomic resolution. Ecological Indicators, 15, 92–99. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2011.09.014 DOI: https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2011.09.014
22. Tokatlı, C., Solak, C. N., & Yılmaz, E. (2020). Water quality assessment by means of bio-indication: a case study of the Ergene River using biological diatom index. Arabian Journal of Science and Engineering, 45, 43–51. https://doi.org/10.26650/ASE2020646725 DOI: https://doi.org/10.26650/ASE2020646725
23. Van den Brink, P. J., Alexander, A. C., Desrosiers, M., Goedkoop, W., Goethals, P. L. M., Liess, M., Dyer, S. D., & Forbes, V. E. (2011). Traits-based approaches in bioassessment and ecological risk assessment. Integrated Environmental Assessment and Management, 7, 198–208. https://doi.org/10.1002/ieam.1097 DOI: https://doi.org/10.1002/ieam.109
24. Xu, M., Wang, R., Dong, X., Zhang, Q., & Yang, X. (2022). Intensive human impacts drive the declines in heterogeneity of diatom communities in shallow lakes of East China. Ecological Indicators, 140, 108994. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2022.108994 DOI: https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2022.108994
25. Yan, G., Yin, X., Wang, X., & Huang, M. (2024). Can relative abundance of diatoms (RAD) serve as an indicator for the water quality assessment in river-connected lakes? A case study at Dongting Lake. Environmental Sciences Europe, 36, 106. https://doi.org/10.1186/s12302-024-00927-4 DOI: https://doi.org/10.1186/s12302-024-00927-4
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2026 Beata Messyasz, Boguslawa Leska (Автор)
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
