Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Mô hình hóa giới hạn độ sâu nguyên sơ cho sự phát triển của thực vật quan trắc ở biển Baltic phía nam
Tóm tắt
Kiến thức về sự phân bố của thực vật và động vật trong các hệ sinh thái nước mặt là điều kiện tiên quyết để phát triển một hệ thống phân loại sinh thái dựa trên các hướng dẫn của Chỉ thị Khung Nước của Liên minh Châu Âu (EU-WFD). Chúng tôi đã phát triển một hệ thống phân loại cho thực vật quan trắc ở vùng nước ven biển nội địa của biển Baltic Đức dựa trên các mô tả hóa lý và hóa học theo EU-WFD, và các yêu cầu sinh thái học của thực vật đã được biết đến cho đến nay. Phân tích các yêu cầu này dẫn đến một ma trận tối thiểu gồm 14 tổ hợp yếu tố cho việc mô tả sinh thái đủ cho các cộng đồng (Bluemel et al., 2002). Ở đây, chúng tôi báo cáo về một mô hình nhằm mô tả các môi trường sống nguyên sơ dựa trên các thuộc tính vật lý và hóa học cụ thể cũng như tiềm năng sinh thái học của thực vật quan trắc. Để đánh giá các giới hạn độ sâu có khả năng nhất cho sự phân bố của thực vật quan trắc, chúng tôi đã tính toán cường độ ánh sáng phụ thuộc vào độ sâu hàng năm cho các lagoon tham chiếu của chúng tôi. Kiến thức về yêu cầu ánh sáng tối thiểu cho sự phát triển của các loài điển hình đã cho phép chúng tôi tính toán sự phân bố độ sâu tối đa trong suốt cả năm. Việc so sánh các giới hạn tính toán cho sự phát triển cho thấy phù hợp với các ghi nhận lịch sử. Do đó, chúng tôi đề xuất rằng quá trình phú dưỡng do con người và nồng độ fitoplankton tăng lên có thể gián tiếp gây ra sự mất mát hiện nay của sự che phủ thực vật quan trắc do giới hạn ánh sáng.
Từ khóa
#thực vật quan trắc #hệ sinh thái nước mặt #phân loại sinh thái #Chỉ thị Khung Nước #biển Baltic #ánh sáng và độ sâuTài liệu tham khảo
Anonymous, 2000. Guideline 2000/60/EU of the European Parliament, October 23rd 2000, Guidelines for measures in the field of Water Policy and Protection. Letter of the European Union L327/1.
Barthelmes, D., 1984. On the problem of the intensive carp rearing in lakes and eutrophication. Acta Hydrochim. Hydrobiol. 12: 153–161.
Behrens, J., 1982. Soziologische und produktionsbiologische Untersuchungen an den submersen Pflanzengesellschaften der Darß-Zingster Boddengewässer. Thesis Universität Rostock, 168 pp.
Bird, N. L., L. C. M. Chen & J. McLachlan, 1979. Effects of temperature, light and salinity on growth in culture of Chondrus crispus, Furcellaria lumbricalis, Gracilaria tikvahiae (Gigartinales, Rhodophyta), and Fucus serratus (Fucales, Phaeophyta). Bot. Mar. 22: 521–527.
Blindow, I., 1992. Long-and short-term dynamics of submerged macrophytes in two shallow eutrophic lakes. Freshw. Biol. 28: 15–27.
Blindow, I., G. Andersson, A. Hargeby & S. Johansson, 1993. Longterm pattern of alternative stable states in two shallow eutrophic lakes. Freshw. Biol. 30: 159–167.
Blümel, C., A. Domin, J. C. Krause, M. Schubert, U. Schiewer & H. Schubert, 2002. Der historische Makrophytenbewuchs der inneren Gewässer der deutschen Ostseeküste. Rostocker Meeresbiologische Beiträge 9: 1–119.
Brönmark, C. & S. E. B. Weisner, 1999. Indirect effects of fish community structure on submerged vegetation in shallow, eutrophic lakes: An alternative mechanism. In Ilmavirta, V. & R. I. Jones (eds), The Dynamics and Use of Lacustrine Ecosystems: 293-301.
Burd, A. B. & K. H. Dunton, 2001. Field verification of a lightdriven model of biomass changes in the seagrass Halodule wrightii. Mar. Ecol. Prog. Ser. 209: 85–98.
Burkholder, J. M., J. E. Cooke & H. B. J. Glasgow, 1993. Coastal eutrophication and disappearing submersed vegetation: Effects of nitrate enrichment on three marine macrophytes. Aslo and Sws 1993 Annual Meeting. Abstracts.
Chambers, P. A. & J. Kalff, 1985. Depth distribution and biomass of submerged aquatic macrophyte communities in relation to Secchi depth. Can. J. Fish. Aquat. Sci. 42: 701–709.
Comin, F. A., M. Menendez & J. R. Lucena, 1999. Proposals for macrophyte restoration in eutrophic coastal lagoons. In Gulati, R. D., E. H. R. R. Lammens, M. L.Meijer & E. V. Donk (eds), Biomanipulation: A Tool For Water Management: 427-436.
Correns, M., 1979. Der Wasserhaushalt der Bodden-und Haffgewässer der DDR als Grundlage für die weitere Erforschung ihrer Nutzungsfähigkeit zu Trink-und Brauchwasserzwecken. Thesis Humboldt-Universität Berlin, 189 pp.
Crowder, A. & D. S. Painter, 1991. Submerged macrophytes in Lake Ontario: Current knowledge, importance, threats to stability, and needed studies. Can. J. Fish. Aquat. Sci. 48: 1539–1545.
Dijk, G. M. & E. Donk, 1991. Perspectives for submerged macrophytes in shallow lake restoration projects in The Netherlands. Hydrobiol. J. 24: 125–131.
Drevs, T., 1995. 14th BMB Symposium of Baltic Marine Biologists Association. The Baltic Marine Biologists, Pärnu, Estonia: 66 pp.
Filbin, G. J. & J. W. Barko, 1985. Growth and nutrition of submersed macrophytes in a eutrophic Wisconsin impoundment. J. Freshw. Ecol. 3: 275–285.
Fong, P. & M. A. Harwell, 1994. Modelling seagrass communities in tropical and subtropical bays and estuaries: a mathematical model synthesis of current hypotheses. Bull. Mar. Sci. 54: 757–781.
Fong, P., M. E. Jacobson, M. C. Mescher, D. Lirman & M. C. Harwell, 1997. Investigating the management potential of a seagrass model through sensitivity analysis and experiments. Ecol. Appl. 7: 300–315.
Fortes, M. D. & K. Lüning, 1980. Growth Rates of North Sea Macroalgae in Relation to Temperature, Irradiance and Photoperiod. Helgol. Wiss. Meeresunters. 34: 15–29.
Geisel, T., 1986. Pflanzensoziologische Untersuchung am Makrophytobenthos des Greifswalder Bodden. Thesis Universität Rostock, 94 pp.
Gerbeaux, P. & J. C. Ward, 1988. The light climate of Lake Ellesmere and its effect on the growth of aquatic plants. In Sladecek, V. (ed.), Congress in New Zealand 1987, Proceedings. Schweizerbartsche Verlagsbuchhandlung, Stuttgart.
Hellquist, C. B., 1980. Correlation of alkalinity and distribution of Potamogeton in New England. Rhodora 82: 331–344.
Hoffman, E., 1994. A marine ecosystem and an economic and ethnological analysis of the consequences of utilizing its biological resources. Theme Session on Improving the Link between Fisheries Science andManagement: Biological, Social and Economic Considerations. Copenhagen, Denmark. ICES: 12.
Hough, R. A., T. E. Allenson & D. D. Dion, 1991. The response of macrophyte communities to drought-induced reduction of nutrient loading in a chain of lakes. Aquat. Bot. 41: 299–308.
Hutchinson, G. E., 1970. The chemical ecology of three species of Myriophyllum (Angiospermae, Haloargaceae). Limnol. Oceanogr. 15: 1–5.
Hutchinson, G. E., 1975. A Treatise on Limnology. Wiley, New York.
Kasprzak, P., R. Koschel, L. Krienitz, R. W. Bachmann, J. R. Jones, R. H. Peters & D. M. Soballe, 1995. The restoration of a hypertrophic stratified hardwater lake by combination of load reduction and biomanipulation. Lake Reservoir Management 11: 155.
Kautsky, L., 1991. In situ experiments on interrelationships between six brackish macrophyte species. Aquat. Bot. 39: 159–172.
Kautsky, N., H. Kautsky, U. Kautsky & M. Waern, 1986. Decreased depth penetration of Fucus vesiculosus (L.) since the 1940s indicates eutrophication of the Baltic Sea. Mar. Ecol. Progr. Ser. 28: 1–8.
Kautsky, U., 1995. Ecosystem processes in coastal areas of the Baltic Sea. Stockholm University Sweden. Dept of Zoology. 1-25.
Kolp, O., 1966. Die Sedimente der westlichen und südlichen Ostsee und ihre Darstellung. Beiträge zur Meereskunde 17/18: 9–60.
Krause, W., 1981. Charophyta as indicator species for water pollution. Limnologica 13: 399–418.
Krienitz, L., P. Kasprzak & R. Koschel, 1996. Long-term study on the influence of eutrophication, restoration and biomanipulation on the structure and development of phytoplankton communities in Feldberger Haussee (Baltic lake district, Germany). Hydrobiologia 330: 89–110.
Kukk, H. & G. Martin, 1992. Long-term dynamics of the phytobenthos in Pärnu Bay, the Baltic Sea. Proc. Est. Acad. Sci. Ecol. 2: 110–118.
Küster, A., R. Schaible & H. Schubert, 2000. Light acclimation of the charophyte Lamprothamnium papulosum. Aquat. Bot. 68: 205–216.
Leukart, P. & K. Lüning, 1994. Minimum spectral light requirements and maximum light levels for long-term germling growth of several red algae from different water depths and a green alga. Eur. J. Phycol. 29: 103–112.
Lewander, M., M. Greger, L. Kautsky & E. Szarek, 1996. Macrophytes as indicators of bioavailable Cd, Pb and Zn flow in the River Przemsza, Katowice region. Environm. Geochem. 11: 169–173.
Lindblad, C. & U. Kautsky, 1992. Modelling disturbance in Baltic shallow ecosystems. Ices Council Meeting Papers. Ices, Copenhagen, Denmark. Conference Proceedings, 9 pp.
Lindner, A., 1972. Soziologisch-ökologische Untersuchungen an der submersen Vegetation der Boddenkette südlich des Darß und des Zingst. Thesis Universität Rostock, 201 pp.
Lotze, H. & W. Schramm, 2000. Ecophysiological traits explain species dominance patterns in macroalgal blooms. J. Phycol. 36: 287–295.
Lotze, H., W. Schramm, D. Schories & B. Worm, 1999. Control of macroalgal blooms at early developmental stages: Pilayella littoralis versus Enteromorpha spp. Oecologia 119: 46–54.
Lovett Doust, J., M. Schmidt & L. Lovett Doust, 1994. Biological assessment of aquatic pollution: a review with emphasis on plants and biomonitors. Biol. Rev. 69: 147–186.
Lüning, K., 1979. Growth strategies of three Laminaria species (Phaeophyceae) inhabiting different depth zones in the sublittoral region of Helgoland (North Sea). Mar. Ecol. Prog. Ser. 1: 195–207.
Lüning, K. & M. J. Dring, 1994. Continuous underwater light measurement near Helgoland (North Sea) and its significance for characteristic light limits in the sublittoral region. Helgol. Wiss. Meeresunters 32: 403–424.
Madden, C. J. & W. M. Kemp, 1996. Ecosystem model of an estuarine submerged plant community: calibration and simulation of eutrophication responses. Estuaries 19: 457–474.
Madsen, J. D., C. F. Hartleb & C. W. Boylen, 1991. Photosynthetic characteristics of Myriophyllum spicatum and six submerged aquatic species native to Lake George, New York. Freshwat. Biol. 26:233–240.
Madsen, J. D., J. W. Sutherland, J. A. Bloomfield, L. W. Eichler & C.W. Boylen, 1991. The decline of native vegetation under dense Eurasian watermilfoil canopies. J. Aquatic Plant Management 29: 94–99.
Madsen, J. D., J. A. Bloomfield, J. W. Sutherland, L. W. Eichler & C. W. Boylen, 1996. The aquatic macrophyte community of Onondaga Lake: Field survey and plant growth bioassays of lake sediments. Lake Reservoir Management: 73-79.
Malm, T., L. Kautsky & R. Engkvist, 2001. Reproduction, recruitment and geographical distribution of Fucus serratus L. in the Baltic Sea. Botanica Marina 44: 101–108.
Martin, A. C. & F. M. Uhler, 1939. Food of game ducks in the United States and Canada., U. S. Dept. Agric. Techn. Bull. 634.
McCreary, N. J., 1991. Competition as a mechanism of submerged macrophyte community structure. Aquat. Bot. 41: 177–193.
Menendez, M. & A. Sanchez, 1998. Seasonal variations in P-I responses of Chara hispida L. and Potamogeton pectinatus L. from stream Mediterranean ponds. Aquat. Bot. 61: 1–15.
Moyle, J. P., 1945.Some chemical factors influencing the distribution of aquatic plants in Minnesota. Am. Nat. 34: 402–420.
Niemeck, R. A. & A. C. Mathieson, 1978. Physiological studies of intertidal fucoid algae, Bot. Mar. 21: 221–227.
Orfanidis, S., N. Stamatis, E. Tsiaga, V. Ragias & W. Schramm, 2000. Eutrophication and marine benthic vegetation in the Lagoon of Vassova, Prefecture of Kavala. Proceedings of the 6th Hellenic Symposium on Oceanography and Fisheries: 429-433.
Painter, D. S., K. J. McCabe & W. L. Simser, 1988. Past and present limnological conditions in Coote's Paradise affecting aquatic vegetation. Natl. Water Res. Inst. Contr. 4: 88–147.
Rosenberg, G. & J. Ramus, 1982. Ecological growth strategies in the seaweeds Gracilaria foliifera (Rhodophyceae) and Ulva sp. (Chlorophyceae): Photosynthesis and antenna composition. Mar. Ecol. Prog. Ser. 8: 233–241.
Rybicki, N. B. & V. Carter, 1986. Effect of sediment type on survival of Valisneria americana grown from tubers. Aquat. Bot. 24: 233–240.
Scheffer, M., 1998. Ecology of Shallow Lakes, 355 pp.
Schiewer, U., 1994. Makrophytenkartierung und Ground-Truth-Messungen in der Darß-Zingster Boddenkette, Juli-August 1994. Final Report to the German Ministry for Education and Science, 86 pp.
Schiewer, U., R. Schumann, R. Heerkloss & G. Klinkenberg, 1994. Hypertrophierung der Darß-Zingster Boddenkette. Struktur-und Funktionsänderungen im Plankton. Rostocker Meeresbiologische Beiträge 2: 149–177.
Schlungbaum, G., 1997. Die Bewertung der inneren Küstengewässer der Ostsee in Mecklenburg-Vorpommern-ein Beitrag zum Gewässergüteatlas der Bundesrepublik Deutschland mit Vergleichen zu den fließenden und stehenden Gewässern. Rostocker Meeresbiologische Beiträge 5: 9–37.
Schramm, W., 1999. Factors influencing seaweed responses to eutrophication: some results from EU-project EUMAC. J. Appl. Phycol. 11: 69–78.
Schramm, W., D. Abele & G. Breuer, 1988. Nitrogen and phosphorus nutrition and productivity of two community forming seaweeds (Fucus vesiculosus, Phycodrys rubens) from the western Baltic (Kiel Bight) in the light of eutrophication processes. In H. Theede & W. Schramm (eds), The Baltic Sea Environment. History, Eutrophication, Recruitment, Ecotoxicology: 221–240.
Schubert, H., R. M. Forster & S. Sagert, 1995. In situ measurement of state transition in cyanobacterial blooms-kinetics and extent of the state change in relation to underwater light and vertical mixing. Mar. Ecol. Prog. Ser. 128: 99–108.
Schubert, H., S. Sagert & R. M. Forster, 2001. Evaluation of different levels of variability in the underwater light field of a shallow estuary. Helgol. Mar. Res. 55: 12–22.
Serrao, E., L. Kautsky & S. Brawley, 1996. Distributional success of the marine seaweed Fucus vesiculosus L. in the brackish Baltic Sea correlates with osmotic capabilities of Baltic gametes. Oecologia 107: 1–12.
Spence, D. H. N., 1982. The zonation of plants in freshwater lakes. Adv. Ecol. Res. 12: 37–126.
Stirk, W. A., M. E. Aken & J. Van Staden, 1995. Effect of irradiance on photosynthesis in a filamentous red alga (Ceramiaceae, Rhodophyta). S. Afr. Tydskr. Plantkd. 61: 153–157.
Teubner, J., 1989. Quantitative und qualitative Erfassung submerser Makrophyten 1986/87-Luftbildanalyse. Thesis Universität Rostock, 51 pp.
Umweltministerium, 1999. Gewässergütebericht 1996/1997-Gütezustand der oberirdischen Gewässer, der Küstengewässer und Grundwasser in Mecklenburg-Vorpommern. Umweltministerium Mecklenburg-Vorpommern (ed.), Schwerin, 140 pp.
Vermaat, J. E. & F. C. A. Verhagen, 1996. Seasonal-variation in the intertidal seagrass Zostera noltii Hornem.-Coupling demographic and physiological patterns. Aquat. Bot. 52: 259–281.
Vogt, H. & W. Schramm, 1991. Conspicuous decline of Fucus in Kiel Bay (western Baltic): What are the causes? Mar. Ecol. Progr. Ser. 69: 189–194.
Walter, T., 1981. Produktionsbiologische Untersuchungen an submersen Makrophyten unter Einsatz selbstregistrierender Messgeräte. Thesis, Universität Rostock, 156 pp.
Wetzel, R. L. & H. A. Neckles, 1986. A model of Zostera marina L. photosynthesis and growth: Simulated effects of selected physical-chemical variables and biological interactions. In Sand Jensen, K. & M. Soendergaard (eds), Submerged Macrophytes, Special Issue: 307-323.
Yousef, M., A. Küster, H. Schubert & H. von Nordheim, 1997. Charakterisierung der Characeenbestände an der Küste Mecklenburg-Vorpommerns. Bodden 5: 3–23.
Yousef, M., H. von Nordheim, A. Küster & H. Schubert, 1997. Eignung der Armleuchteralgen (Characeae) als Indikator für den Gewässerzustand der Flachwasserbereiche der Ostseeküste. Aktuelle Probleme der Meeresumwelt Supplement 7: 173–182.
Yousef,M. A.M., 1999. Ökophysiologie von Makrophyten und Epiphyten in Flachwasserökosystemen. Thesis Universität Rostock, 94 pp.
