Hydrobiologia - Limnologia

Książka Hydrobiologia. Limnologia prezentuje aktualną wiedzę o wodach powierzchniowych na lądach, organizmach tam żyjących oraz zależnościach między siedliskiem a funkcjonowaniem zespołów hydrobiontów w różnych miejscach i typach ekosystemów słodkowodnych na Ziemi. Zawiera podstawowe wiadomości o naturalnych czynnikach regulujących obieg wody w przyrodzie, skład chemiczny i preferencjach siedliskowych organizmów wodnych od wirusów po kręgowce wodne, z uwzględnieniem form i charakteru antropogenicznych przekształceń siedliska, struktury ekosystemów wodnych, procesów i zjawisk ekologicznych. Wyjaśnia jak funkcjonują jeziora, rzeki, źródła, zbiorniki, kanały, dlaczego i jak się zmieniają w czasie i przestrzeni oraz jakie działania można podejmować aby zapobiec degradacji jakości wód i stanu ekologicznego ekosystemów wodnych. Przedstawia także nowe, ekologiczne podejście w ocenie stanu ekologicznego wód Polski oraz działań ochronnych, zgodnie z ideą Dyrektywy Wodnej Unii Europejskiej i NATURA 2000. Novum jest prezentacja zakresu i typów świadczonych usług ekologicznych ekosystemów wodnych jako przejaw nowego pojmowania integralnej przestrzeni przyrodniczo-gospodarczej i obiektywnej oceny wartości ekonomicznej naturalnych układów słodkowodnych. Współcześnie podlegają one także wielorakim zmianom na skutek globalnych zmian klimatycznych, a ich charakter prezentujemy w zakończeniu książki. Podręcznik skierowany jest do wszystkich uczących się, studiujących, hobbystów i praktyków zainteresowanych pogłębieniem wiedzy o środowisku naturalnym, funkcjonowaniu hydrosfery, biologii wód, procesach ekologicznych oraz ochronie przyrody i środowiska.

Spis treści

1. Wstęp 1 2. Historia limnologii i hydrobiologii w Polsce 3 I. Hydrosfera 7 3. Woda i jej obieg na Ziemi 9 3.1. Woda i jej cechy 9 3.2. Zasoby wody 11 3.3. Podział wód powierzchniowych na lądach 16 3.4. Organizacja wód powierzchniowych na lądach 18 3.5. Zasilanie wód powierzchniowych 22 II. Siedliska organizmów wodnych 27 4. Typy siedlisk, geneza i strefowość 29 4.1. Typy krajoobrazowe wód 29 4.2. Strefy jezior 31 4.3. Pochodzenie jezior 35 4.4. Klasyfikacja rzek i koryt rzecznych 39 5. Czynniki siedliskowe i ich znaczenie 45 5.1. Czynniki fizyczne 45 5.1.1. Temperatura 45 5.1.2. Światło 48 5.1.3. Ruch wody 51 5.1.4. Stratyfikacja, cyrkulacja wód jezior 55 5.1.5. Typy miktyczne jezior 61 5.2. Tlen 62 5.3. Główne kationy i aniony 70 5.4. Węgiel i materia organiczna 75 5.4.1. Formy węgla 75 5.4.2. Węgiel organiczny w wodach 80 5.4.3. Substancje humusowe w wodach 84 5.5. Azot, fosfor, krzem 85 5.5.1. Azot 85 5.5.2. Fosfor 93 5.5.3. Krzem 108 6. Trypton i osady denne 113 6.1. Trypton 113 6.2. Klasyfikacja osadów 116 6.3. Jakość materii organicznej osadów 119 6.4. Tanatocenozy (nekrocenozy) 121 III. Organizmy wód powierzchniowych 123 7. Zespoły hydrobiontów 125 7.1. Podstawowe grupy organizmów wodnych 125 7.2. Plankton 127 7.2.1. Zgrupowania planktonu 127 7.2.2. Cechy ogólne, przystosowanie do życia w wodzie 128 7.2.3. Femtoplankton 130 7.2.4. Pikoplankton 130 7.2.5. Bakterioplankton 132 7.2.6. Mykoplankton 136 7.2.7. Fitoplankton 140 7.2.8. Zooplankton 155 7.2.8.1. Skład i grupy funkcjonalne 155 7.2.8.2. Migracje zooplanktonu 163 7.2.8.3. Cyklomorfoza .166 7.2.8.4. Potamozooplankton 168 7.2.8.5. Chaoborus 169 7.2.8.6. Małżoraczki 170 7.3. Plankton pierwotniakowy 172 7.4. Makrofity 178 7.5. Bentos 183 7.5.1. Skład jakościowy, różnorodność 183 7.5.2. Przystosowania 187 7.5.3. Zagęszczenie, produkcja 191 7.5.4. Zależności i oddziaływania wzajemne 191 7.5.5. Wodopójki (Hydrachnidia) 194 7.5.6. Chrząszcze wodne (Coleoptera aquatica) 195 7.6. Peryfiton 197 7.7. Nekton 199 7.7.1. Zróżnicowanie gatunkowe 199 7.7.2. Obfitość ryb i rola w ekosystemie 202 7.8. Neuston 205 7.9. Pleuston 208 7.10. Psammon 209 IV. Funkcjonowanie ekosystemów wodnych 213 8. Biomasa, produkcja 215 8.1. Biomasa 215 8.2. Produkcja biologiczna 216 8.3. Metody pomiaru produkcji biologicznej 222 8.4. Zróżnicowanie produkcji biologicznej w wodach 224 9. Metabolizm ekosystemów wodnych 229 10. Ekosystemy jezior 233 10.1. Ekosystemy jezior o rozwoju harmonijnym 234 10.1.1. Jeziora strefy umiarkowanej 234 10.1.2. Harmonijne jeziora strefy tropikalnej 245 10.2. Jeziora o rozwoju dysharmonijnym 248 10.2.1. Jeziora polihumusowe 248 10.2.2. Inne jeziora dysharmonijne 254 10.3. Jeziora płytkowodne 256 10.4. Inne prawidłowości funkcjonowania jezior 258 11. Funkcjonowanie rzek 263 11.1. Uwarunkowania siedliskowe 263 11.2. Strefa hyporeiczna 268 11.3. Strefa riparialna 273 12. Antropogeniczne ekosystemy wodne 281 12.1. Zbiorniki zaporowe 281 12.2. Mała retencja i drobne zbiorniki astatyczne 293 12.3. Stawy 295 12.4. Sztuczne kanały wodne 300 13. Funkcjonowanie okresowych ekosystemów wodnych 305 14. Źródła 309 14.1. Środowisko źródeł 309 14.2. Hydrobionty źródeł 314 V. Woda i człowiek 319 15. Antropogeniczne przekształcenia ekosystemów wodnych 321 15.1. Przekształcenia antropogeniczne 322 15.1.1. Eutrofizacja 322 15.1.2. Inne antropogeniczne procesy w ekosystemach wodnych 333 15.1.2.1. Zakwaszenie wód 333 15.1.2.2. Zasolenie i alkalizacja wód 340 15.2. Przekształcenia chemiczne ekosystemów wodnych 345 15.2.1. Zanieczyszczenia nieorganiczne 346 15.2.2. Pestycydy 351 15.2.3. Farmaceutyki 351 15.2.4. Trwałe zanieczyszczenia organiczne w wodach 353 15.2.5. Plastiki w środowisku wodnym 355 15.3. Introdukcje i inwazje hydrobiontów 358 15.4. Przekształcenia (nietroficzne) jezior i ich efekty 361 15.5. Antropopresja i jej efekty w rzekach 365 16. Ocena stanu ekologicznego ekosystemów wodnych 369 16.1. Zasada oceny stanu ekologicznego 369 16.2. Stan ekologiczny wód Unii Europejskiej oraz Polski 372 17. Ochrona prawna hydrobiontów i ekosystemów wodnych 381 18. Biomanipulacja 387 19. Rekultywacja, rewitalizacja, renaturalizacja 391 19.1. Zabiegi rekultywacyjne w jeziorach i zbiornikach 392 19.2. Rewitalizacja rzek 398 20. Środowiskowe usługi wód powierzchniowych 403 21. Ekosystemy słodkowodne a globalne zmiany klimatyczne 407 Aneks 417 Literatura 433 Indeks 447