Hydrobiologia 320-BS1-2HBL
Laboratorium (LAB) Rok akademicki 2021/22

Literatura podstawowa:

1. Ciecierska H., Dynowska M. 2013. Biologiczne metody oceny stanu środowiska. Tom 2. Ekosystemy wodne. Uniwersytet Warmińsko-Mazurski

2. Górniak A., Kajak Z., Hydrobiologia. Limnologia, Wydawnictwo Naukowe PWN Warszawa 2019.

3. Lampert W., Sommer U. Ekologia wód śródlądowych. PWN, Warszawa, 1996, 390 ss.

4. Mikulski J.S. 1982. Biologia wód śródlądowych. PWN Warszawa

5. Stańczykowska A. 1986. Zwierzęta bezkręgowe naszych wód. Warszawa: Wyd. Szkolne i Pedagogiczne

Literatura uzupełniająca:

1. Bąk M. Witkowski A., Żelazna-Wieczorek J., Wojtal A.Z.,

Szczepocka E., Szulc K., Szulc B. 2012. Klucz do oznaczania okrzemek w fitobentosie na potrzeby oceny stanu ekologicznego wód powierzchniowych w Polsce. Biblioteka Monitoringu Środowiska, Warszawa.

2. Burchardt L. (red). 2010. Klucz do oznaczania gatunków fitoplanktonu jezior i rzek. Przewodnik do ćwiczeń laboratoryjnych i badań terenowych. Bogucki Wydawnictwo Naukowe, Poznań.

3. Carlson R.E, Havens K.H. 2005. Simple Graphical Methods for the Interpretation of Relationships Between Trophic State Variables, Lake and Reservoir Management, 21:1, 107-118

4. Górniak A. 2017. A new version of the Hydrochemical Dystrophy Index to evaluate dystrophy in lakes. Ecol Indic 78: 566–573. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2017.03.030

5. Grabowska M. 2008. Charakterystyka fitoplanktonu [W:] Różnorodność badań botanicznych - 50 lat Białostockiego Oddziału Polskiego Towarzystwa Botanicznego 1958-2008 [red. Kolanko K.], EkoPress, 13-23.

6. Karpowicz M., Ejsmont-Karabin J. 2018. Influence of environmental factors on vertical distribution of zooplankton communities in humic lakes. Ann. Limnol. - Int. J. Lim. 54: 17.

7. Kawecka B., Eloranta P. 1994. Zarys ekologii glonów wód słodkich i środowisk lądowych. PWN.

8. Kłosowski S, Kłosowski G. 2007. Roślinność wodna i bagienna. Warszawa: Multico Oficyna Wydawnicza.

9. Kołodziejczyk A. Koperski P. 2000. Bezkręgowce słodkowodne Polski: klucz do oznaczania oraz podstawy biologii i ekologii makrofauny. Warszawa: Wydawnictwa Uniwersytetu Warszawskiego.

10. Radwan S. (red.) Wrotki (Rotifera). Fauna Słodkowodna Polski, 0071-4089. Łódź : Oficyna Wydawnicza Tercja.

11. Rybak J.I, Błędzki L.A. 2010. Słodkowodne skorupiaki planktonowe. PWN Warszawa.

12. Szoszkiewicz K., Jusik S., Zgoła T. 2010. Klucz do oznaczania makrofitów dla potrzeb oceny stanu ekologicznego wód powierzchniowych. Warszawa: Inspekcja Ochrony Środowiska.

13. Wilk-Woźniak E, Gąbka M., Dunalska J., Pęczuła W., Grabowska M., Karpowicz M., Owsianny P.M., Ozimek T., Piotrowicz R., Paczuska B., Walusiak E., Joniak T. 2012. 3160 Naturalne, dystroficzne zbiorniki wodne. W: W. Mróz (red.) Monitoring siedlisk przyrodniczych. Przewodnik metodyczny. Część II. GIOŚ, Warszawa, s. 150-169.

14. Wziątek B. 2015. Atlas ryb polskich: 140 gatunków. Warszawa: Wydawnictwo SBM.

1. Student umie identyfikować podstawowe grupy systematyczne i funkcjonalne hydrobiontów w ekosystemach słodkowodnych, w tym gatunki zagrożone i chronione. (KA6_UW4, KA6_WG1)

2. Student zna i rozumie zależności pomiędzy hydrobiontami. Potrafi wskazać zaburzenia w sieci troficznej i ich konsekwencje w środowisku wodnym. Zna podstawowe formy i metody ochrony hydrobiontów i siedlisk wodnych. (KA6_WG5, KA6_UW4)

3. Student zna i umie zastosować podstawowe metody stosowane w badaniach hydrobiologicznych. Potrafi wybrać i wyliczyć wskaźniki do oceny trofii i stanu ekologicznego wód. (KA6_WG7, KA6_UW4)

5. Student umie stosować podstawową terminologię fachową w języku ojczystym oraz w języku obcym na poziomie B2 w celu opisu zjawisk hydrobiologicznych i praktycznej ochrony wód środowiska (KA6_UK8)

6. Student umie zaplanować i zorganizować badania hydrobiologiczne (KA6_UO9)

7. Student jest gotów do krytycznej analizy danych hydrobiologicznych z różnych źródeł oceniając ich wiarygodność (KA6_KK1)

Sposoby weryfikacji:

1. Bieżąca kontrola stanu wiedzy studentów przed zajęciami (wejściówki).

2. Sprawdzian pisemny na zakończenie laboratorium.

3. Sprawdzian praktyczny z rozpoznawania organizmów wodnych

4. Bieżąca ocena pracy zespołowej podczas analizy uzyskanych w trakcie zajęć wyników.

5. Sprawozdania.

1. Obecność na zajęciach (dopuszcza się jedną nieobecność, przy nadrobieniu materiału).

2. Pozytywna ocena ze sprawozdań.

3. Pozytywna ocena z kolokwium i sprawdzianu praktycznego.

1. Wprowadzenie do przedmiotu. Podatność jezior na degradację.

Zasady pracy w laboratorium i zasady zaliczenia przedmiotu. Wymagania. Funkcjonowanie jezior i podstawowe zagadnienia. Przepływ energii i materii w jeziorach. Podatność jezior na degradację. System oceny jakości jezior (SOJJ).

2. Trofia jezior.

Trofia wód. Eutrofizacja jako proces naturalny i antropogeniczny. Azot i fosfor w wodach powierzchniowych. Poznanie mechanizmów i prawidłowości funkcjonowania jezior o zróżnicowanych warunkach troficznych. Charakterystyka jezior oligotroficznych, mezotroficznych, eutroficznych i dystroficznych. Wskaźnik trofii Carlsona – szczegółowa interpretacja (Carlson & Havens 2005). Harmonijna i dysharmonijna sukcesja jezior. Występowanie i geneza jezior w Polsce północno-wschodniej.

3. Gradienty pionowe w strefie otwartej wody jezior.

Woda jako rozpuszczalnik - główne jony rozpuszczone w wodach słodkich. Obieg azotu i fosforu w pelagicznych sieciach troficznych. Gradienty pionowe: światło (strefa fotyczna), temperatura, tlen. Rozpuszczalność tlenu w zależności od temperatury. Krzywe tlenowe: ortograda, klinograda, heterograda dodatnia, heterograda ujemna. Stratyfikacja termiczna wody w jeziorze (epilimnion, metalimnion/termoklina, hypolimnion). Typy miktyczny jezior. Typy troficzne jezior. Określanie typów troficznych i warunków panujących w jeziorze na podstawie analizy profili tlenowych.

4. Fitoplankton wód słodkich.

Rola fitoplanktonu w funkcjonowaniu ekosystemów słodkowodnych. Charakterystyka sinic i wybranych grup glonów. Sezonowość fitoplanktonu. Ocena stanu trofii i stanu ekologicznego na podstawie składu jakościowego i ilościowego fitoplanktonu.

5. Fitobentos. Rola okrzemek w ocenie stanu ekologicznego wód.

Rola fitobentosu w funkcjonowaniu ekosystemów słodkowodnych. Skład fitobentosu ze szczególnym uwzględnieniem okrzemek. Ocena stanu trofii i stanu ekologicznego na podstawie składu jakościowego i ilościowego bentosu okrzemkowego.

6. Zooplankton identyfikacja – Rotifera, Cladocera.

Przystosowania morfologiczne i behawioralne zooplanktonu. Dobowe migracje planktonu. Cyklomorfoza. Diapauza i jaja przetrwalne (ephippium). Zależności drapieżca ofiara. Wybiórczość pokarmowa roślinożerców planktonowych. Hipoteza „size-efficient”. Charakerystyka wrotków (Rotifera) i wioślarek (Cladocera). Morfologia i podstawy taksonomii Rotifera i Cladocera.

7. Zooplankton identyfikacja – Copepoda (Cyclopoida i Calanoida).

Charakterystyka i występowanie widłonogów w Polsce. Ekologia widłonogów. Rozwój widłonogów. Budowa morfologiczna ze szczególnym uwzględnieniem cech diagnostycznych (odnóża piątej i czwartej pary, czułki, furka, itp.). Diapauza. Identyfikacja głównych rodzajów/gatunków. Preparacja odnóży tułowiowych jako najlepsza metoda identyfikacji gatunków widłonogów.

8. Zooplankton - ekologia. Wykorzystanie zooplanktonu do oceny stanu troficznego.

Rola zooplanktonu w funkcjonowaniu ekosystemów jezior. Charakterystyka i ekologia: Rotifera, Cladocera i Copepoda. Przystosowania morfologiczne i behawioralne zooplanktonu. Dobowe migracje planktonu. Zależności drapieżca ofiara. Wybiórczość pokarmowa roślinożerców planktonowych. Hipoteza „size-efficient”. Ewolucja cykli życiowych. Wykorzystanie zooplanktonu do oceny stanu troficznego – struktura zooplanktonu w różnych warunkach troficznych.

9. Makrobentos.

Główne grupy taksonomiczne tworzące makrobentos: pijawki (Hirudinea); skorupiaki (Crustacea): Anostraca, Isopoda, Amphipoda, Astacus; owady (Insecta): wielkoskrzydłe (Megaloptera), widelnice (Plecoptera), jętki (Ephemeroptera), chrząszcze (Coleoptera), ważki (Odonata), chruściki (Trichoptera), pluskwiaki różnoskrzydłe (Heteroptera), muchówki (Diptera); mięczaki (Mollusca): ślimaki (Gastropoda) i małże (Bivalvia).

Charakterystyka głównych grup taksonomicznych (morfologia, cykl życiowy, wymagania siedliskowe, zależności troficzne i rola w ekosystemie) tworzących makrobentos. Przystosowania makrobezkręgowców do środowiska wodnego. Rola makrobentosu w ocenie stanu ekologicznego ekosystemów wodnych (rzeki i jeziora). Gatunki charakterystyczne dla wysokiej i niskiej trofii wód. Mikrohabitaty (np. psammon, pelon, liton, itp.). Inwazyjne gatunki makrobezkręgowców w wodach Polski i ich wpływ na rodzime ekosystemy.

10. Makrofity.

Fizjologia roślin wodnych. Adaptacje morfologiczne i fizjologiczne roślin do wodnego środowiska. Znaczenie roślinności wodnej w funkcjonowaniu ekosystemów wodnych. Występowanie makrofitów w jeziorach. Strefa fotyczna. Strefowy układ roślinności w jeziorach (amfifity, helofity, nymfeidy, elodeidy). Przegląd i charakterystyka gatunków roślinności wodnej. Wykorzystanie makrofitów do oceny stanu ekologicznego jezior i rzek.

11. Ryby.

Umiejętności praktycznego rozpoznawania ryb słodkowodnych.

Budowa i fizjologia ryb słodkowodnych i morskich - podobieństwa i różnice. Przegląd ryb słodkowodnych Polski. Gatunki inwazyjne (ryby i makrobezkręgowce). Biomanipulacja z wykorzystaniem ryb. Introdukcja i restytucja ryb. Restytucja ryb wędrownych w Polsce. Krainy rybne rzek. Typologia rybacka jezior. Ocena stanu ekologicznego jezior z wykorzystaniem ichtiofauny.

12. Jeziora dystroficzne – odmienny typ ekosystemu.

Cykl życiowy jezior dystroficznych. Charakterystyka jezior dystroficznych (zlewnia, pH, przewodnictwo elektrolityczne, profile temperaturowe i tlenowe). Wskaźnik HDI (Hydrochemical Dystrophy Index). Roślinność jezior dystroficznych i torfowiska wysokiego (pło). Plankton jezior dystroficznych.

13. Regulacja top-down i bottom-up. Przegląd metod rekultywacji jezior.

Uwarunkowania rekultywacji jezior. Główne założenia metod rekultywacji ‘top-down’ i ‘bottom-up’. Usuwanie osadów dennych i wód naddenych. Natlenianie wód głębinowych – aeracja. Metody inaktywacji fosforu w osadach dennych. Zastosowanie Efektywnych Mikroorganizmów. Odłowy ryb planktonożernych. Usuwanie nadmiaru roślinności. Przyczyny niepowodzeń rekultywacji.

14. Ocena skuteczności zabiegów rekultywacyjnych na przykładzie eliminacji ładunków fosforu całkowitego. Ćwiczenia obliczeniowe.

15. Zaliczenie laboratorium. Kolokwium.

1. Laboratoria.

2. Warsztaty grupowe.

3. Praca z kluczami.

4. Sprawozdania.