Inspekcja Ochrony Środowiska Klucz Do
Total Page:16
File Type:pdf, Size:1020Kb
INSPEKCJA OCHRONY ŚRODOWISKA KLUCZ DO IDENTYFIKACJI ORGANIZMÓW FITOPLANKTONOWYCH Z RZEK I JEZIOR DLA CELÓW BADA Ń MONITORINGOWYCH CZ ĘŚ CI WÓD POWIERZCHNIOWYCH W POLSCE Biblioteka Monitoringu Środowiska Warszawa 2012 1 Praca wykonana na zlecenie Głównego Inspektoratu Ochrony Środowiska i sfinansowana ze środków Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej Autorzy opracowania: Joanna Picińska-Fałtynowicz, Jan Błachuta – Zakład Ekologii IMGW PIB Oddział we Wrocławiu Fotografie: Joanna Picińska-Fałtynowicz; Joanna Siemiak Ilustracje: Joanna Picińska-Fałtynowicz, Jan Błachuta Korekta: Anna Janeczko-Mazur © Copyright by Inspekcja Ochrony Środowiska, Warszawa 2012 r. ISBN 978-83-61227-05-2 Wydanie I. Nakład 500 egz. Format A4. Przygotowanie do druku i druk: Drukarnia Speed sp. z o.o. z siedzibą w Długołęce ul. Robotnicza 45-47, 55-095 Długołęka [email protected] 2 Spis treści I. WSTĘP................................................................................................................................................. 4 II. CHARAKTERYSTYKA ZBIOROWISKA FITOPLANKTONU........................................................................ 5 III. CHARAKTERYSTYKA GLONÓW........................................................................................................... 6 IV. MIEJSCE GLONÓW WE WSPÓŁCZESNYM SYSTEMIE KLASYFIKACJI ŚWIATA ŻYWEGO ...................... 9 V. CZĘŚĆ SZCZEGÓŁOWA...................................................................................................................... 11 1. CYANOPROKARYOTA (CYANOBACTERIA = SINICE) ....................................................................... 13 2. EUGLENOZOA (EUGLENINY) ......................................................................................................... 39 3. DINOPHYTA (DINOFITY, BRUZDNICE) ........................................................................................... 45 4. CHLOROPHYTA (ZIELENICE).......................................................................................................... 55 Klasa: Prasinophyceae Chadefaud 1950....................................................................................... 56 Klasa: Chlorophyceae................................................................................................................... 57 Klasa: Ulvophyceae ...................................................................................................................... 94 Klasa: Conjugatophyceae ............................................................................................................. 97 5. CRYPTOPHYTA (KRYPTOFITY) ..................................................................................................... 105 6. BACILLARIOPHYTA (OKRZEMKI).................................................................................................. 109 Klasa: Coscinodiscophyceae Okrzemki centryczne ..................................................................... 112 Klasa: Fragilariophyceae Okrzemki pierzaste bezszczelinowe ................................................... 123 Klasa: Bacillariophyceae Okrzemki pierzaste szczelinowe.......................................................... 130 7. CHRYSOPHYCEAE (ZŁOTOWICIOWCE)........................................................................................ 157 8. XANTHOPHYCEAE (KSANTOFITY)................................................................................................ 167 SŁOWNIK TERMINÓW........................................................................................................................ 173 WYKAZ SYNONIMÓW......................................................................................................................... 177 INDEKS ............................................................................................................................................... 181 LITERATURA ....................................................................................................................................... 187 3 I. WSTĘP Polska jako państwo członkowskie Unii Europejskiej jest zobowiązana do realizacji zadań wyznaczonych w Ramowej Dyrektywie Wodnej (2000/60/WE) [RDW], dotyczącej gospodarowania wodami na terenie kraju. Celem ostatecznym, sformułowanym w dyrektywie jest osiągnięcie, do 2015 roku, co najmniej dobrego stanu wód, w tym dobrego stanu ekologicznego naturalnych części wód powierzchniowych oraz dobrego potencjału ekologicznego w przypadku części wód silnie zmienionych lub sztucznych. Z kolei, stan/potencjał ekologiczny jest oceniany na podstawie kondycji elementów biologicznych zdefiniowanych w Załączniku V RDW. W przypadku rzek, jezior i zbiorników zaporowych, jednym z tych elementów jest zbiorowisko fitoplanktonu. W 2007 roku Polska rozpoczęła monitoring wód powierzchniowych według zasad zgodnych z RDW, realizowany przez Wojewódzkie Inspektoraty Ochrony Środowiska (WIOŚ). Opracowano metody metryczne (indeksy) pozwalające ocenić stan/potencjał ekologiczny wód za pomocą fitoplanktonu. Indeksy są oparte na taksonach wskaźnikowych. Aby je wyliczyć należy wykonać analizę mikroskopową próbki fitoplanktonu. Podstawowym elementem analizy jest prawidłowe rozpoznanie organizmów. Niniejszy klucz umożliwia identyfikację taksonów wskaźnikowych fitoplanktonu z rzek, jezior i zbiorników zaporowych na poziomie zgodnym z listami obligatoryjnych taksonów wskaźnikowych niezbędnym do wyliczenia stosownych indeksów. 4 II. CHARAKTERYSTYKA ZBIOROWISKA FITOPLANKTONU Fitoplankton jest zbiorowiskiem fotoautotroficznych mikroskopijnych organizmów, tradycyjnie określanych jako glony, rozwijających się w toni wodnej różnego typu zbiorników wodnych. Fitoplankton stanowi, pierwsze ogniwo łańcucha pokarmowego (producenci), które w procesie fotosyntezy, z cząsteczki wody i dwutlenku węgla, z wykorzystaniem energii świetlnej, wytwarza związki organiczne i tlen. To oczywiście duże uproszczenie tego bardzo skomplikowanego procesu. Bardziej adekwatna jest definicja, że fotosynteza to proces przekształcenia energii świetlnej w energię chemiczną w formie ATP (adenozynotrifosforanu) i NADPH (zredukowanego fosforanu dinukleotydu nikotynoamidoadeninowego), a wówczas zrozumiałym staje się fakt, dlaczego rozwój fitoplanktonu jezt bezbośrednio uwarunkowany koncentracją nieorganicznych związków fosforu i azotu (nutrientów) w wodzie. Trzecim, bardzo ważnym czynnikiem warunkującym rozwój fitoplanktonu jest temperatura wody. Fitoplankton rozwija się w prześwietlonej (eufotycznej) warstwie toni wodnej. Powinna ona być dostatecznie głęboka, a przez to odizolowana od dna i strefy przybrzeżnej (litoralu), bo tylko wtedy można mówić o typowym, pelagicznym zbiorowisku. Takie warunki są spełnione w głębokich, stratyfikowanych jeziorach. W płytkich jeziorach i stawach, w fitoplanktonie zawsze będą obecne organizmy pochodzące z innych stref na skutek ciągłego mieszania się wody. W przypadku wód płynących, w małych rzekach woda niesie glony pochodzące z dna i brzegów (bentosowe) i i typowych organizmów planktonowych w nich nie ma. Rzeczywisty fitoplankton (potamoplankton) rozwija się tylko w rzekach dużych, dostatecznie głębokich. W Polsce przyjęto, że rzeka fitoplanktonowa musi mieć zlewnię o powierzchni co najmniej 5000 km 2. Fitoplankton rozwija się przez cały rok, również pod lodem, niemniej szczyt rozwoju przypada na sezon wegetacyjny, od wiosny do jesieni. 5 III. CHARAKTERYSTYKA GLONÓW Określenie glony jest od dawna powszechnie używane na całym świecie. Nie jest to termin taksonomiczny, a morfologiczno-ekologiczny, pozwalający ująć w jedną grupę organizmy odległe w systemie świata żywego, ale mające pewne wspólne cechy, przede wszystkim budowy morfologicznej (zewnętrznej) i preferencji w odniesieniu do środowiska życia. Są to organizmy bytujące w środowisku wodnym – oceanach i morzach, rzekach, jeziorach, stawach, kałużach, ale również tam, gdzie woda występuje w małych ilościach (wilgotna gleba, skały, pnie drzew) lub pojawia się tylko okresowo (np. pustynie). Do glonów zalicza się organizmy prokariotyczne (cyjanobakterie czyli sinice) i eukariotyczne organizmy fotoautotroficzne, dawniej omawiane w ramach klasycznej botaniki jako tzw. rośliny zarodnikowe, a obecnie sklasyfikowane w bardzo odległych jednostkach systemu (por. Rozdz. 3), takie jak dinofity, eugleniny, kryptofity, okrzemki, złotowiciowce, ksantofity, brunatnice, zielenice, glaukofity i krasnorosty. Obecnie, do roślin zalicza się tylko trzy ostatnie grupy, a w niniejszym kluczu są to wyłącznie zielenice. Glony to organizmy bardzo różnorodne pod względem budowy, niemniej wyróżniono sześć stopni morfologiczno-rozwojowych wspólnych dla wszystkich wymienionych wyżej grup, które są nadal istotne przy wyodrębnianiu niższych jednostek taksonomicznych (rzędy, rodziny) i są używane w szczegółowej części klucza. Stopnie morfologiczno-rozwojowe glonów (według Paschera): • monada (= wiciowiec) – komórka ruchliwa, z jedną lub wieloma wiciami, w typowej postaci naga, bez ściany komórkowej i metaboliczna (zdolna do zmiany kształtu), z wakuolami tętniącymi i stigmą (plamką oczną); reprezentowana wyłącznie przez glony eukariotyczne; • forma ryzopodialna (pełzak) – komórka naga, bez ściany komórkowej, metaboliczna, poruszająca się za pomocą nibynóżek; bardzo rzadka i wyłącznie u glonów eukariotycznych; • forma kapsalna (= tetrasporalna) – komórka naga, nieruchliwa, niemetaboliczna, może zawierać elementy monady (wakuole tętniące, stigma), zwykle otoczona warstwą galaretki; wyłącznie glony eukariotyczne; • forma kokalna –