WPYW MAEJ ELEKTROWNI WODNEJ NA ORGANIZMY

  • View
    217

  • Download
    4

Embed Size (px)

Text of WPYW MAEJ ELEKTROWNI WODNEJ NA ORGANIZMY

  • WPYW MAEJ ELEKTROWNI WODNEJNA ORGANIZMY PLANKTONOWE W WODZIE RZECZNEJ

    Zbigniew Endler, Anna Godziejewska, Boena Jaworska, Mirosaw GrzybowskiUniwersytet Warmisko-Mazurski w Olsztynie

    Streszczenie. Badania prowadzone na rzece Dymer nieduym cieku we wschodniej czci Pojezierza Olsztyskiego zmierzay do okrelenia ilociowych i jakociowych zmian fito- i zooplanktonu spowodowanych dziaaniem maej elektrowni wodnej umiejscowionej na rzece. Do taksonomicznej identyfikacji planktonu wykorzystano powszechnie stosowane metody i klucze. Rolinno wodn i szuwarow oznaczano na podstawie zdj fitosocjologicznych, a fito- i zooplankton na podstawie bada wykonanych w trzech terminach okresu wegetacyjnego na stanowiskach zlokalizowanych przed i za turbin elektrowni. Stwierdzono, e w zalewie przed zapor elektrowni wystpuj liczne ustabilizowane zespoy makrofitw. Sam zalew stwarza rwnie potencjalne siedliska dla organizmw planktonowych. Najwikszy udzia w tworzeniu zbiorowiska glonw planktonowych maj Bacillariophyceae. Wskutek ich intensywnego rozwoju i zdecydowanej dominacji udzia innych grup glonw jest niewielki. Skad gatunkowy i struktur taksonomiczn fitoplanktonu obecnego w wodzie przed i za turbin mona uzna za podobne, rnice dotycz jedynie form wystpowania niektrych gatunkw. Kolonie Stephanodiscus za turbin s porozdzielane, a cenobia Pediastrum zdeformowane i ulege fragmentacji. Uszkodzenia te maj charakter mechaniczny i powstaj w czasie przepywu wody przez turbin. W rozlewisku przed zapor na pytkich, nasonecznionych, yznych miejscach wyrastaj due paty Enteromorpha intestinalis f. maxima. Wrd organizmw zooplanktonowych dominuj Rotatoria. W zalewie pojawiy si m.in. rzadkie ciepolubne gatunki wrotkw, charakterystyczne dla pytkich ciepych wd silnie przeynionych zbiornikw wodnych. Liczebno pierwotniakw planktonowych w rodowisku wodnym za turbin jest wiksza ni przed jazem spitrzajcym wod.

    Sowa kluczowe: fitoplankton, zooplankton, pitrzenie, elektrownia wodna, rzeka Dymer

    Acta Sci. Pol., Formatio Circumiectus 5 (2) 2006, 121134

    Adres do korespondencji Corresponding author: dr Mirosaw Grzybowski, Katedra Ekologii Stosowanej, Uniwersytet Warmisko-Mazurski, ul. Oczapowskiego 2, 10-957 Olsztyn, e-mail: grzybomi@uwm.edu.pl

  • Z. Endler, A. Godziejewska, B. Jaworska, M. Grzybowski122

    Acta Sci. Pol.

    WSTP

    W regionie warmisko-mazurskim funkcjonuje obecnie 36 maych elektrowni wodnych posadowionych zarwno na gwnych rzekach Pojezierza Mazurskiego (Paska, yna, Guber, Symsarna), jak i na rzekach mniejszych (Elma, Dymer). Wszystkie budowle hydro-techniczne niezwykle silnie wpywaj na ekosystemy wodne, powodujc z jednej strony radykalne zmniejszenie si ich biornorodnoci, a z drugiej wprowadzenie nowych gatunkw w stworzone przez czowieka komponenty rodowiska. Wskutek budowy i dzia-ania zapr maych elektrowni wodnych ekosystem rzeczny zostaje podzielony na dwie osobne struktury: cz przed zapor sztuczny zbiornik o charakterze zalewu i cz poniej zapory kana odpywowy zastpujcy stare koryto rzeki. W dotychczasowej literaturze z dziedziny inynierii rodowiska obecno maych elektrowni wodnych w kra-jobrazie traktowano jako element wysoce pozytywny [Kajak 1998]. Zainteresowanie ich oddziaywaniem na ekosystem rzeczny siga lat siedemdziesitych XX w. [Endler i Grzy-bowski 2001].

    Niniejsza praca miaa na celu ilociowe i jakociowe okrelenie zmian fito- i zoo-planktonu w rodowisku rzecznym bdcym pod wpywem maej elektrowni wodnej.

    MATERIA I METODY

    Rzeka Dymer pooona we wschodniej czci Pojezierza Olsztyskiego jest obecnie nieduym ciekiem. Rzeka bierze pocztek na torfowiskach niskich i przejciowych w pobliu wsi Dymer. Przepywa przez miasto Biskupiec Reszelski i jezioro Kraksy. Jezioro to oraz rzeka Dymer w przeszoci byy silnie zanieczyszczane ciekami bytowo-gospodarczymi i przemysowymi z Biskupca. Nadal istniej nie zabezpieczone technicznie stare kolektory ciekowe odprowadzajce wody roztopowe i burzowe do rzeki [Ciecierska 1994]. Ju w XIX w. poudniowy bieg rzeki Dymer zosta zmieniony przez zabiegi melioracyjne i przebudowany w tzw. Kana Dymerski. Pierwotny charak-ter zachowaa zachodnia cz rzeki wpywajca do jeziora Dadaj, ktra przecina way morenowe zlodowacenia batyckiego fazy pomorskiej, stadium IV. Na skraju wsi Nowe Marcinkowo, gdzie rzeka Dymer ma duy spadek, a przepyw wd jest intensywny, zosta w XVIII w. zaoony myn wodny dziaajcy do 1945 r. Na ruinach myna posado-wiono ma elektrowni wodn oddan do uytku w 1990 r. W celu retencjonowania wody utworzono zalew o powierzchni 0,5 ha i gbokoci na progu 1,60 m. Wysoko nominalna spadku wody wynosi 5,205,80 m. W elektrowni zainstalowano dwie turbiny: turbin Francisa z waem poziomym, o mocy znamionowej 40 kW, i turbin Kaplana z waem pionowym, o mocy znamionowej 21 kW. Wartoci przepyww wody przez kana elektrowni s nastpujce: redni niski (SNQ) 0,3 m3 s-1, redni wysoki (SWQ) 2,7 m3 s-1, rednioroczny (SSQ) 1,35 m3 s-1.

    Wody rzeczne po przejciu przez turbiny s odprowadzane kanaem o dugoci 400 m do dawnego koryta rzeki. W tej czci jej biegu nastpuje intensywne natlenienie wd i transport czstek staych. Dno rzeki jest kamieniste, otulina brzegu to fragmenty lasw gowych z drzewostanem olchowym.

  • Wpyw maej elektrowni wodnej na organizmy planktonowe... 123

    Formatio Circumiectus 5 (2) 2006

    Podstaw analizy rolinnoci wodnej i szuwarowej stanowio 29 zdj fitosocjo-logicznych wykonanych pod koniec maja 2005 r. powszechnie stosowan metod Brauna-Blanqueta [1951]. Jednostki fitosocjologiczne okrelono na podstawie gatunkw dominujcych, a klasyfikacj syntaksonomiczn podano za Tomaszewiczem [1979]. Przy badaniach rolinnoci zanurzonej uywano kotwiczki z wycechowan link, ktra suya do okrelania gbokoci zalewu i gbokoci, na jakiej wystpo-waa rolinno.

    Materia do bada fito- i zooplanktonu zbierano w okresie wczesnej i pnej wiosny oraz penego lata, w terminach 2 czerwca i 14 lipca 2005 r. oraz 13 kwietnia 2006 r. Stanowiska badawcze zlokalizowano w dwch miejscach: przed zapor doprowadzajc wod do elektrowni oraz w kanale wyrzutowym za turbinami.

    Do analizy ilociowej fitoplanktonu pobierano prby wody o objtoci 1 litra bezpo-rednio z toni wodnej oraz prby wody o objtoci 25 litrw, ktre przepuszczano przez siatk planktonow o rednicy oczek 30 m. W celu przeprowadzenia wstpnej analizy taksonomicznej (jakociowej) fitoplanktonu dodatkowo pobierano prby siatk plankto-now o rednicy oczek 30 i 60 m. Do bada kadorazowo pobierano osiem prb.

    Prby opracowywano wedug metodyki Starmacha [1963, 1989]. Analizie wstpnej poddawano prby ywego fitoplanktonu, a ostatecznej utrwalony materia badawczy.

    Do identyfikacji taksonomicznej fitoplanktonu wykorzystano opracowania takich autorw, jak Starmach [1963, 1966, 1968a, b, 1972, 1974, 1983, 1985, 1989], Siemiska [1964], Fott [1972], Frster [1982], Ettl [1983], Komrek i Fott [1983], Komrek i Ana-gnostidis [1986, 1989, 1999], Kramer i Lange-Bertalot [1986, 1988, 1991a, b], Ettl i Grtner [1988], Popovsk i Pfiester [1990].

    Prby do analizy ilociowej zooplanktonu, o objtoci 20 litrw, zagszczano na siatce planktonowej o rednicy oczka 30 m. Wykonywano rwnie zacigi jakociowe siatkami o rednicy oczek 60 i 100 m. Materia natychmiast konserwowano roztworem pynu Lugola i 4-procentowym roztworem formaliny. cznie pobrano sze prb do analizy ilociowej i wykonano sze zacigw jakociowych.

    Do opracowania prb zooplanktonu zastosowano metodyk Starmacha [1955]. Organizmy zooplanktonowe oznaczano pod mikroskopem w komorze Sedgwick-Raftera do moliwie najniszej jednostki taksonomicznej, uywajc kluczy opracowanych przez nastpujcych autorw: Flssner [1972], Kieler i Fryer [1978], Koste [1978] oraz Rybak [1994, 2005].

    WYNIKI

    W zalewie wok elektrowni wodnej na rzece Dymer i na brzegach zalewu wystpuj do liczne i dobrze wyksztacone, ustabilizowane zespoy rolinne (rys. 1).

  • Z. Endler, A. Godziejewska, B. Jaworska, M. Grzybowski124

    Acta Sci. Pol.

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    10

    11

    12

    Rys

    . 1.

    Ro

    linno

    r

    zecz

    ywis

    ta z

    alew

    u pr

    zy m

    aej

    ele

    ktro

    wni

    wod

    nej n

    a rz

    ece

    Dym

    erFi

    g. 1

    . A

    ctua

    l veg

    etat

    ion

    of n

    atur

    al r

    eser

    voir

    by

    smal

    l hyd

    ropo

    wer

    sta

    tion

    on

    Dym

    er r

    iver

  • Wpyw maej elektrowni wodnej na organizmy planktonowe... 125

    Formatio Circumiectus 5 (2) 2006

    Stwierdzono obecno 9 zespow oraz 3 zbiorowisk o nieustalonej randze. Ich syste-matyka syntaksonomiczna przedstawia si nastpujco:

    Klasa: Lemnetea W. Koch et R. Tx. 1954 Rzd: Lemnetalia W. Koch et R. Tx. 1954 Zwizek: Lemnion minoris W. Koch et R. Tx. 1954 Zesp: Lemno-Spirodeletum W. Koch et R. Tx. 1954 Klasa: Potamogetonetea R. Tx. et Preisg. 1942 Rzd: Potamogetonetalia W. Koch 1926 Zwizek: Potamogetonion (W. Koch 1926) Oberd. 1957 Zesp: Elodeetum canadensis (Pign. 1953) Pass. 1964Klasa: Phragmitetea R. Tx. et Preisg. 1942 Zbiorowisko z Butomus umbellatus Zbiorowisko z Mentha aquatica Zbiorowisko z Epilobium hirsutum Rzd: Phragmitetalia W. Koch 1926 Zwizek: Phragmition W. Koch 1926 Zesp: Typhetum latifoliae So 1927 Zesp: Glycerietum maximae Hueck 1931 Zesp: Oenantho-Rorippetum Lohm. 1950 Rzd: Magnocaricetalia Pign. 1953 Zwizek: Magnocaricion W. Koch 1926 Zesp: Phalaridetum arundinaceae Libb. 1931 Zesp: Iretum pseudoacori Egler 1933 nom. nud. Zesp: Caricetum gracilis (Graebn. et Hueck 1931) R. Tx. 1937 Zesp: Caricetum acutiformis Sauer 1937

    Grup pleustofitw reprezentowa zesp Lemno-Spirodeletum, ktry zajmowa niewielkie powierzchnie (rys. 1