Ekosystém Vodní Živočichové: Informace o Funkci a Významu

Nepostradatelná, rozmanitá, milovaná… Stejně tak nespoutaná, živelná, ale i nenáviděná… Těmito a mnoha dalšími termíny by se dala charakterizovat životadárná kapalina, která od pradávna umožňuje a zajišťuje život nespočtu organismů na naší planetě, ale na druhou stranu život i ničí a bere. Jak již bylo mnohokrát řečeno - „bez vody není života“.

Nejprve byla voda brána jako nespoutaný živel, který si postupem času lidé začali podmaňovat a snažili se o jeho regulaci např. tvorbou rybníků, kanálů k plavení dřeva, mlýnských náhonů, později i k výrobě elektrické energie a s nástupem intenzifikace zemědělské produkce docházelo k odvodňování cenných mokřadních území, která jsou tak důležitá pro správné fungování krajiny. Dalším významným zásahem byly výstavby příčných překážek a velkých vodních nádrží, fragmentace, regulace vodních toků jako řešení zvyšujících se nároků na zásobování pitnou vodou, odvádění odpadních vod a zabezpečení sídel před povodněmi.

Česká republika často nazývaná „střechou Evropy“ je významnou pramennou oblastí, ze které ovšem veškerá voda odtéká, a proto je důležité snažit se o to, aby co největší množství vody setrvalo co nejdéle na našem území. Lze očekávat střídání extrémních jevů, jako jsou právě zmiňovaná sucha a povodně, které mohou mít fatální důsledky a ohrozit životy a majetek obyvatel našeho území.

Funkce Vodního Ekosystému

Biologická rovnováha a vyvážené prostředí jsou základem pro růst a kvetení rostlin v jezírkách a okolí. Součástí chemického složení vody jsou např. fosfor, dusík, draslík, hodnota pH, koncentrace kyslíku ve vodě, anorganický uhlík… Složení vody silně ovlivňuje růst nezakořeněných a plovoucích rostlin.

Kyslík

Kyslík je nejdůležitější prvek všech organismů. Rostliny ho potřebují k tomu, aby mohly zdravě růst. Kyslík, který je rozpuštěný ve vodě pochází z části ze vzduchu a z části z rostlin, které ho produkují při fotosyntéze. Rozpustnost kyslíku ve vodě je nízká a závisí také na její teplotě. Čím je teplota nižší, tím vyšší je obsah kyslíku ve vodě. Ve špatně udržovaných jezírkách (velké množství ryb, málo rostlin, nepravidelná údržba filtru, nedostatek světla) může vzniknout nedostatek kyslíku. Tento problém vyřešíme vzduchováním, řádnou údržbou filtru a výsadbou rostlin.

Čtěte také: Vlastnosti ekosystému louka

Oxid Uhličitý

Další důležitou živinou je oxid uhličitý (CO2). Jednotlivé formy oxidu uhličitého vytvářejí ve vodě rovnováhu. Oxid uhličitý působí na hodnotu pH vody. Čím více se CO2 uvolní do vody, tím menší budou hodnoty pH a naopak. Výpar je důležitý pro správnou funkci vodního ekosystému.

Sluneční Záření

Většina slunečního záření, které dopadá na hladinu a rostliny s dostatkem vody, vytváří výpar. Sluneční energie soustředěná ve vodní páře se společně s párou šíří a uvolňuje na chladných místech a v ranních hodinách, kdy se tvoří rosa.

Fotosyntéza

Fotosyntéza je proces, při kterém dochází k přeměně energie slunečního záření na chemické sloučeniny. Je to složitý proces, který probíhá v chloroplastech rostlin (části rostlin obsahující zelené barvivo). Jedná se o tzv. autotrofní výživu. Autotrofní výživu dělíme na světelnou fázi a na temnostní fázi. Co se týče světelné fáze, barevné pigmenty rostlin pohlcují sluneční záření, díky kterému získávají energii. Dochází k rozkladu vody a uvolnění kyslíku, který je využit jinými organismy k dýchání. V temnostní fázi děje využívají energii, která byla získána díky slunečnímu záření ve světelné fázi. Dochází k sloučení oxidu uhličitého s molekulami cukrů, které slouží jako zásobárna a zdroj energie nebo k tvorbě složitějších molekul, např. polysacharidů, glykosidů aj. Průběh fotosyntézy závisí na následujících faktorech: světlo, teplo, voda a koncentrace oxidu uhličitého ve vzduchu. U ponořených rostlin začíná fotosyntéza již při velmi nízké intenzitě světelného záření. Naopak u rostlin, které jsou světlomilné, fotosyntéza začíná při několikanásobně vyšší intenzitě světelného záření.

Hodnota pH

Pokud se hodnota pH zvyšuje, značně komplikuje fotosyntézu. Rostliny přijímající na jedné straně listu hydrogenuhličitan a vylučující hydroxyl na druhé straně listu, se tak brání proti zvyšující se hodnotě pH. Na listu, který vylučuje hydroxyl, se vytváří šedý povlak sraženiny uhličitanu. Sraženina se vytváří se zvyšujícím pH (sloučením uhličitanových iontů a vápníku).

Společenstvo vodních organismů žijících přisedle na předmětech, které jsou položeny ve vodě, se nazývá perifyton. Se zvyšujícím se obsahem živin, dochází k velkému nárůstu řas a bakterií. Tyto řasy a bakterie přilnou k rostlině, která slouží jako jejich nosič. Jsou velice špatně oddělitelné od rostliny a tak často způsobují úhyn rostlin. Perifyton brání průchodu světelného záření a listům rostliny stíní. Řasy a bakterie rostlině odebírají oxid uhličitý.

Čtěte také: Lesní ekosystém pro studenty

Rybníky jako Speciální Ekosystémy

Rybníky jsou , tedy speciální ekosystémy. Jsou to stojaté vody vytvořené člověkem, obvykle s přítokem a odtokem. Odjakživa sloužily k nejrůznějším účelům. Na jedné straně sloužily k provozu mlýnů, na straně druhé byly vždy nepostradatelné ve své funkci rybníků protipožárních. Mimořádně důležitou roli v historii lidstva však hraje také chov ryb, neboť ryby byly již v minulosti důležitou potravinou, zejména v době půstu.

Struktura Rybníka

Jak jste se již dozvěděli, rybník je umělá stojatá vodní plocha. Kromě přirozeného přítoku má obvykle také odtok. Tímto odtokem se reguluje hladina vody. Hráz rybníka způsobuje, že se voda v nádrži hromadí. Vodu lze vypustit v nejnižším místě rybníka. To je nutné k vyčištění a odbahnění rybníka a samozřejmě k jeho vylovení.

Využití Rybníků

Rybníky plní mnoho různých funkcí. Na jedné straně slouží rybničnímu hospodářství jako chovný prostor pro ryby, na druhé straně zadržují srážky a jsou proto důležité i pro ochranu před povodněmi.

Význam Rybníků

Rybníky jsou důležité pro ochranu přírody. Společně se svým okolím slouží jako životní prostředí pro řadu rostlin a živočichů. Bez vhodných opatření na údržbu by se rybníky časem zanášely a vytvořený biotop by byl opět zničen.

Péče a Údržba Rybníků

Vhodná a účinná údržba jezírka zahrnuje mnoho různých bodů, např.:

Čtěte také: Zahrady v Láhvi

• zabránění šíření rákosu a rákosových porostů
• stabilizace břehů
• výstavba výpustí a hrází
• odbahnění

Život v Rybníce v Zimě

S nástupem chladného období ustoupí bouřlivý život v rybníce klidnému a nevzrušenému zátiší. Mnoho živočichů se ukládá k zimnímu spánku nebo se stěhuje do teplejších oblastí světa, například vlaštovky, jeřábi a čápi. Vracejí se až na jaře, když si hřejivé sluneční paprsky prorazí cestu zpět přes rozkvetlé stromy, pole a louky.

Protože jen málo ryb může odletět na jih, musí přezimovat ve svém rybníku. Ale to pro ně není žádný problém , pokud je rybník dostatečně hluboký. Rybník s minimální hloubkou ~ 0,8-1 m totiž obvykle nikdy zcela nezamrzne. Teplejší voda klesá na dno jezírka. Zde je stále poměrně chladno, kolem 4 °C, ale protože jsou ryby studenokrevné (tj. přizpůsobují teplotu svého těla a srdeční tep okolní teplotě), mohou zimu přežít, i když je horní část rybníka zamrzlá.

Vliv Vodních Nádrží na Biotopy a Živočichy

Budování vodních nádrží (přehrad) zásadně mění přírodu a krajinu nejen na zaplaveném území, ale i mimo něj, včetně všech struktur a vazeb. Na územích ovlivněných výstavbou přehrad se vyskytovaly specifické akvatické biotopy, vázané na vodní režim krajiny. Ty na zaplaveném území zanikly, nicméně některé typy existují i v současnosti v blízkém či širším okolí nádrží. Z analýz vyplynulo, že nejvíce postiženým typem vodních biotopů jsou nížinné říční biotopy a na ně vázaná fauna.

Trvalým zaplavením určitého většího území se zcela nevratně změní nejen řeka a vodní biotopy v přilehlém inundačním území, ale i krajina, včetně všech struktur a vazeb. Změní se typy biotopů a současně s tím také jejich obyvatelé. Vodní druhy rostlin i živočichů si dlouhodobě vyvíjely životní strategie v přímé vazbě na přirozené režimy toků. Jakákoliv úprava či změna těchto režimů nutně vede k celé kaskádě změn v druhovém složení rostlin a živočichů v dané oblasti. Jednou z nejzásadnějších změn projde řeka tehdy, vytvoří-li člověk na jejím toku vodní nádrž.

Po výstavbě vodního díla je ovlivněn nejen samotný zaplavený úsek toku nad hrází, ale i poměrně dlouhý úsek toku pod hrází. Mění se i průtokový režim v řece pod přehradou, nejznatelnější jsou změny průtoku způsobené tzv. špičkováním vodních elektráren, tedy střídáním vysokých a nízkých průtoků v závislosti na provozu turbín, a to i několikrát denně. Dále zde dochází k teplotním změnám a ke změnám v plaveninovém režimu, protože přehrady fungují jako lapače sedimentovaných částic organického i anorganického původu.

Vazby vodních organismů k podmínkám prostředí jsou poměrně dobře vymezené a známé. Každý druh má určitý soubor vlastností a také nároků na prostředí. Některé z vlastností umožňují přežívání i ve zdánlivě nepřijatelných podmínkách, některé z nároků naopak neumožňují přežít i v podmínkách jen o trochu jiných, než jsou ty specifické. Toho se využívá pro biologickou indikaci, kdy vlastně zpětně z výskytu určitých druhů usuzujeme na stav prostředí, a to zejména tehdy, když působí celý komplex vlivů, které se navzájem různě posilují anebo oslabují. Podle toho, zda se určité citlivé nebo specifické druhy (tzv. specialisté) někde vyskytují, můžeme poznat, zda je prostředí - biotop - ve vyhovujícím stavu. A také naopak, pokud jsou takové druhy nahrazeny druhy odolnými - nespecializovanými (tzv. generalisté), je to známka degradace. Hodnocení podle výskytu organismů je důležité, protože ukazuje skutečnou funkci přírodních procesů v daném biotopu. Zánik určitých typů biotopů nebo podstatné přerušení přirozených vazeb mezi nimi vede k narušení společenstev a funkcí ekosystémů.

Narušení přirozeného vodního toku se dotýká nejen výlučně vodních organismů, ale i těch rostlin a živočichů, kteří mají pouze některou svou životní etapu spjatou s vodním prostředím, ačkoliv nejsou jeho stálými obyvateli. Důležitá je také míra zasažení okolí dané řeky, například zmenšením pravidelně zaplavovaného území. Pravidelné rozlivy jsou pro mnoho druhů rostlin a živočichů potřebné pro jejich šíření a rozmnožování.

Metodický přístup řešení spočíval v porovnání historických údajů a záznamů z období před výstavbou vodních nádrží se současným stavem. V rámci řešení projektu byla zpracována rešerše z publikovaných prací, nepublikovaných pramenů a různých studií sahajících až do začátku 20. století. Ze všech zjištěných taxonů bylo vybráno několik typických modelových zástupců, na kterých lze doložit různé strategie a modelové reakce vodních bezobratlých na důsledky výstavby nádrží.

Vranovská Přehrada: Studie Změn v Ekosystému

Vranovská přehrada je nejstarší ze tří v projektu zkoumaných vodních nádrží. Výstavba díla byla provedena v letech 1930 až 1934. Rozhodnutím o přehradě nad Vranovem byla umožněna výstavba Vranovské přehrady a rozhodnutí zahrnovalo vodoprávní povolení včetně povolení provozu vodní elektrárny (VE Vranov). VE Vranov byla uvedena do provozu v roce 1937 a patří mezi elektrárny, které umožňují doplňovat rozdílnou potřebu energie v průběhu dne výrobou v době tzv. energetické špičky. Vodní nádrž Vranov byla postavena v hlubokém, meandrovitě zakřiveném kaňonu řeky Dyje.

Z hlediska říční zonace je Dyje v oblasti Vranovské nádrže řazena k epipotamálu, tomu odpovídá rybí pásmo parmové s význačným výskytem druhů ryb ostroretka stěhovavá (Chondrostoma nasus) nebo parma obecná (Barbus barbus). Řeka Dyje pod Vranovskou přehradou má zcela specifický teplotní a průtokový režim - vykazuje charakter podhorského toku, který je původnímu stavu dlouhodobě velmi vzdálen. Ačkoliv přípravné práce na podkladové dokumentaci k provedení tohoto vodního díla trvaly téměř dvacet roků, botanické a zoologické průzkumy se tehdy jako součást přípravných prací neprováděly.

Výzkumy vodních živočichů, zooplanktonu (živočichů vznášejících se ve volné vodě) a bentosu (organismů obývajících dnové sedimenty) byly v oblasti zahájeny až po napuštění nádrže. Po druhé světové válce (od r. 1948) byla sledována zejména samotná nádrž, jednalo se o aktivity související s činností tehdejšího hydrobiologického týmu Zoologického ústavu Masarykovy univerzity v Brně pod vedením profesora Sergěje Hraběte (1899-1984). V nádrži samotné byl hodnocen plankton, bentos z hlubších částí nádrže i ryby.

Sledování říčního makrozoobentosu v Dyji nad vzdutím Vranovské přehrady i pod ní započalo až v 50. letech 20. století a trvá dodnes. Údaje z lokalit nad nádrží (Dyje od státní hranice po vzdutí nádrže) byly z důvodu absence historických dat využity pro představu o původním oživení řeky v oblasti zátopy, ačkoliv se jedná o otevřenější údolí.

V 90. letech 20. století probíhal na lokalitě v Podhradí nad nádrží a na třech lokalitách pod nádrží v NP Podyjí podrobný výzkum vlivu nádrže, zejména vlivu energetického špičkování. Tento výzkum byl zaměřený na makrozoobentos i další složky bioty, v pozdější etapě doplněný i analýzami vzorků z hlubších vrstev dna - hyporeálu. Studie prokázala, že nádrž způsobuje snížení druhové bohatosti v oblasti pod přehradou, v podélném profilu Dyje jsou epipotamální prvky nahrazeny ritrálními druhy.

Na území dnešní nádrže ústily do řeky Dyje přítoky - jednak šlo o řeku Želetavku, jednak o menší potoky: Bítovský p., Dešovský p. a další, tekoucí s poměrně velkým spádem do kaňonu Dyje. Faunu těchto potoků však nemáme z minulosti a ani současnosti doloženou. Na oživení potoků usuzujeme podle stavu v NP Podyjí.

Společenstva vodních organismů žijící nad nádrží, v nádrži a pod nádrží Vranov se od sebe značně liší. Teplomilné a citlivé druhy živočichů, které dříve v řece žily, mizí z velkých řek všeobecně a zničení části biotopů s jejich výskytem zaplavením tento proces ještě posiluje. Podrobnější posouzení změn ve výskytu druhů je obtížné vzhledem k nedostatku historických dat, zejména o makrozoobentosu i fauně tůní (nejlépe podchycenou skupinou jsou Ephemeroptera).

Za nejvýraznější vliv nádrže na dotčené území lze označit zánik mimořádného typu toku - potamálního úseku řeky tekoucí v kaňonu, a to nejen na zaplaveném území, ale i v cenném území národního parku, kde se řeka zcela liší od přirozeného stavu v důsledku zejména silně ovlivněného průtokového režimu a teplotního režimu. V případě nádrže Vranov, řeky Dyje v NP Podyjí a navazující nádrže Znojmo to představuje minimálně 70 říčních kilometrů se zcela změněným charakterem toku, který patřil v evropských podmínkách k obzvláště hodnotným.

Podzemní Vody a Jejich Ekosystémy

Studium organismů podzemních vod je poměrně opomíjenou oblastí zájmu i v České republice. Živočišstvo podzemních vod se přitom živí mikroorganismy a přispívá tak k čištění podzemních vod od organických látek, čímž plní zásadní ekosystémové služby. Přítomnost těchto živočichů ve zvodnělých hydrogeologických vrstvách má velký význam pro tvorbu jakostní pitné vody.

Ekosystémy podzemních vod jsou charakterizovány relativní stabilitou. Teplotní změny a všechny ostatní vlivy z povrchu jsou s rostoucí hloubkou a vzdáleností od povrchu postupně tlumeny. Avšak dlouhodobé změny klimatu na povrchu země se promítají i pod její povrch, a může tak dojít ke změnám diverzity a struktury potravní sítě podzemních vod, chování živočichů a následně ekosystémových služeb.

Mezi organismy podzemních vod, které obývají porézní a popraskané horniny kolektorů, patří bakterie, archea, houby, prvoci a živočichové, jako jsou hlístice, máloštětinatci, mnohoštětinatci, želvušky, roztoči a korýši (převážně různonožci, klanonožci a stejnonožci - zejména beruškovití). Rostliny a další organismy, které vyžadují energii ze slunečního záření, v podpovrchových systémech nežijí. Obecně jsou v podzemních vodách zastoupeny téměř všechny živočišné kmeny, zejména pokud zahrneme jeskynní podzemní vody.

Celosvětově podzemní voda představuje polovinu zdrojů pitné vody. Česká republika zabezpečuje zhruba 48 % pitné vody přímo z podzemních vod a 52 % z toků a nádrží. V porovnání s velkými povrchovými vodními zdroji (řeky a nádrže) je v některých oblastech výrazně více vody uloženo v podzemí.

Kvalita podzemní vody není dána pouze kvalitou infiltrující vody, hydrogeologickým prostředím a podnebím, ale také ekosystémovými službami živočichů. Podmínky, za nichž ekosystém podzemních vod poskytuje ekosystémové samočisticí služby, doposud nejsou dopodrobna známy. Stejně jako opylení hmyzem (klíčové pro většinu produkce ovoce a zeleniny) je i tato ekosystémová služba obvykle považována za samozřejmost. Ovšem stejně jako opylení, přirozené samočištění podzemní vody je ohroženo změnou klimatu a zvyšující se kontaminací rozličnými látkami.

Hlavním zdrojem energie pro organismy podzemních vod je rozkládaná půdní organická hmota. Většina těchto látek je v půdě transformována na oxid uhličitý (CO2) a metan (CH4). Zbývající sloučeniny se spolu s živinami rozpouštějí do podzemní vody a jsou heterotrofně degradovány mikroorganismy (bakterie, archea, houby). Předpokládá se, že mikroorganismy jsou hlavním zdrojem potravy pro živočichy podzemních vod. Živočichové jejich konzumací omlazují mikrobiální společenstvo a tím podporují bakteriální přeměny. To zvyšuje celkový rozkladný potenciál zvodnělé vrstvy.

Rozpuštěný kyslík, uhlík a živiny jsou obvykle limitujícími faktory pro mikroorganismy, a tak nepřímo omezují rovněž živočichy, kteří se jimi živí. Tyto závislosti jsou však nepřímými vztahy, neboť stygofauna (živočichové závislí na podzemní vodě) se neživí přímo DOC nebo dusičnany, ale živí se mikroorganismy spotřebovávajícími DOC a dusičnany. V tomto předběžném výzkumu tak považujeme zvýšené koncentrace DOC a živin za ukazatel potenciálně vyšší mikrobiální biomasy. V následném výzkumu však bude přínosné stanovovat přímo mikrobiální biomasu.

Vodní Ekosystémy: Tekoucí a Stojaté Vody

Vodní nebo též aquatické ekosystémy jsou ekosystémy, jejichž hlavní složku tvoří voda. Obecně je lze rozdělit na ekosystémy vod tekoucích a stojatých. Tekoucí vody v krajině představují specifické životní prostředí pro nepřeberné množství rostlinných i živočišných druhů. Složení společenstev vodních toků je nutně ovlivňováno mnoha faktory - např. velikost toku, teplota vod, kolísavost průtoku, rychlost proudění, pH, obsah živin atd. Vzhledem k neustálému proudění mají oproti stojatým vodám vyšší samočistící schopnost ve spojení s intenzivnějším okysličováním. Existence mnoha cenných ekosystémů je úzce provázána s vodními toky, respektive s jejich periodickým rozlivem. Typicky se jedná o lužní lesy či údolní nivy, k jejichž zachování je nutné zamezit nevhodné regulaci vodních toků.

Stojaté vody v rámci Jihočeského kraje reprezentují zejména rybníky a vodní nádrže. Přirozená jezera se nacházejí pouze na Šumavě. Do stojatých vod lze zařadit i ekosystémy silně ovlivněné vodou jako jsou mokřady, či rašeliniště. Podobně jako v případě tekoucích vod je složení společenstev silně ovlivňováno mnoha faktory. V případě rybníků je rozhodujícím faktorem určujícím míru biodiverzity způsob hospodaření (extenzivní vs. intenzivní).

Zjištěná Standardizovaná Početnost Živočichů v Jednotlivých Vrtech

Následující tabulka ukazuje standardizovanou početnost živočichů (jedinci/100 l) rozdělených na vyšší taxonomické úrovně zjištěných v jednotlivých vrtech.

tags: #ekosystém #vodní #živočichové #informace

Oblíbené příspěvky:

• Recenze drtičů odpadu
• Životní prostředí Řecka
• Praktický průvodce tříděním odpadu
• Zdeněk Sýkora a jeho vztah k přírodě
• Moderní lineární odtok