Η λίμνη Παμβώτιδα των Ιωαννίνων είναι μια τυπική εύτροφη ρηχή λίμνη που παρουσιάζει μεγάλο οικολογικό ενδιαφέρον (ανήκει στο δίκτυο «ΦΥΣΗ 2000» , αποτελεί ενδιαίτημα πολλών ελληνικών ενδημικών ειδών ) . Ο ευτροφισμός και η εισαγωγή πολλών αλλόχθονων κυπρινοειδών ειδών τα τελευταία χρόνια έχουν προκαλέσει τα τελευταία χρόνια δραματική μείωση της αφθονίας της υδρόβιας βλάστησης. Στα πλαίσια αυτής της μεταπτυχιακής διατριβής μελετήθηκε η δομή της υπάρχουσας υδρόβιας βλάστησης και αξιολογήθηκε η επίδραση της παρόχθιας ζώνης στα φυσικοχημικά χαρακτηριστικά του νερού κατά τη δειγματοληπτική περίοδο 2004-2005. Εφαρμόστηκαν οι μέθοδοι TWINSPAN και NMS προκειμένου η υδρόβια βλάστηση να ταξινομηθεί σε ευδιάκριτες ομάδες βλάστησης και η CCA ώστε να διαπιστωθούν συσχετίσεις μεταξύ των υδρόβιων μακροφύτων και των περιβαλλοντικών παραμέτρων. Πραγματοποιήθηκε ανάλυση διασποράς (one-way ANOVA) προκειμένου να διαπιστωθούν στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των φυσικοχημικών χαρακτηριστικών του νερού της παρόχθιας ζώνης ,του νερού υδρόβιας βλάστησης εκτός παρόχθιας ζώνης και των ανοικτών νερών. Επιπλέον διερευνήθηκαν πιθανά εποχιακά πρότυπα στη διακύμανση των φυσικοχημικών παραμέτρων ενώ διερευνήθηκαν και πιθανές συσχετίσεις μεταξύ των παραμέτρων. Χρησιμοποιήθηκαν οι τροφικοί δείκτες Carlson για την αξιολόγηση της τροφικής κατάστασης της λίμνης και την εξαγωγή χρήσιμων συμπερασμάτων. Τα αποτελέσματα των αναλύσεων έδειξαν πως η υφυδατική βλάστηση έχει μειωθεί σε δραματικά επίπεδα ,ενώ έχουν απομείνει ελάχιστα είδη που παρουσιάζουν μέγιστη τιμή πληθοκάλυψης την άνοιξη. Διακρίθηκαν 4 ομάδες υδρόβιας βλάστησης εκ των οποίων οι 3 αντιστοιχούν σε ομάδες εφυδατικής βλάστησης. Η παρόχθια ζώνη παρουσίασε χαμηλότερα επίπεδα SRP ,pH ,διαλυμένου οξυγόνου ,ανθρακικών και διαφάνειας και υψηλότερα επίπεδα όξινων ανθρακικών ,αγωγιμότητας και λόγου διαφάνειας προς βάθος σε σχέση με τους άλλους δύο οικότυπους. Τα φωσφορικά και τα αμμωνιακά κυμάνθηκαν σε υψηλά επίπεδα το καλοκαίρι ενώ τα νιτρικά εμφάνισαν την υψηλότερη συγκέντρωσή τους το φθινόπωρο. Ο λόγος DIN /SRP κυμάνθηκε σε χαμηλές τιμές ( <15) υποδεικνύοντας περιοριστικές συνθήκες αζώτου ενώ η τροφική κατάσταση της λίμνης κατατάσσεται ως εύτροφη σύμφωνα με τον τροφικό δείκτη Carlson. Σύμφωνα με τα παραπάνω υπάρχουν ενδείξεις πως η παρόχθια ζώνη, είτε λόγω των υδρόβιων μακροφύτων είτε λόγω άλλων μηχανισμών ,επηρεάζει με διάφορους τρόπους ορισμένα φυσικοχημικά χαρακτηριστικά του νερού. Τα αυξημένα επίπεδα φωσφόρου το καλοκαίρι υποδεικνύουν την ύπαρξη μηχανισμών απελευθέρωσης φωσφόρου από το ίζημα ,ενώ οι χαμηλές τιμές του λόγου DIN/SRP αποτελούν ένδειξη για την επικράτηση αζωτοδεσμευτικών κυανοβακτηρίων με δυσμενείς επιπτώσεις για την υδρόβια ζωή. / Lake Pamvotis is a shallow eutrophic lake situated in northwestern Greece (Region of Epirus). The lake has been stocked with grass carp and common carp during the last years and since then a serious decline of submerged vegetation has been observed. The aquatic vegetation of the lake was studied during the sampling period 2004 –2005 and was classified in groups using TWINSPAN and NMS. CCA was performed in order to examine relationships between the aquatic macrophyte species abundance and the environmental variables. Moreover ,it was investigated the effect of the littoral zone on physical and chemical characteristics of water quality and the seasonal patterns of the environmental variables. One –way ANOVA was used to determine statistical significant differences of environmental variables between the littoral zone and the non –littoral plots with aquatic vegetation and without aquatic vegetation. The trophic state index of Carlson was calculated to evaluate the trophic state of the lake. The results showed a great decline of submerged aquatic vegetation and only a few submersed species were recorded (Ranunculus trichophyllus ,Potamogeton crispus ,Callitriche stagnalis). One-way ANOVA showed that SRP ,pH ,surface D.O ,carbonates and transparency were lower in the littoral zone while bicarbonates ,conductivity and transparency /depth ratio were higher. Higher SRP was recorded during the summer due to increased internal loading from the sediment ,while higher nitrate concentrations were occured during the autumn. The ratio DIN/SRP ranged in low values (<15) from spring to autumn indicating N limiting conditions where cyanobacteria blooms are likely to be dominant. The trophic state of the lake is classified as eutrophic according to the Kratzer and Brezonik classification system.

Ο Αμβρακικός κόλπος είναι ο μεγαλύτερος κόλπος της Δυτικής Ελλάδας με έκταση περίπου 405km2. Αποτελεί μια από τις σπουδαιότερες περιοχές της χώρας μας, όπου σύμφωνα με την Κ.Υ.Α. 16.611/93 έχει υπαχθεί σε καθεστώς προστασίας, σε εφαρμογή της διεθνούς σύμβασης Ramsar που αφορά την προστασία και τη διατήρηση των υδρόβιων και παρυδάτιων οργανισμών. Η περιοχή πρόσφατα έχει ενταχθεί στο δίκτυο ΦΥΣΗ 2000 με κωδικό GR2110001 και αποτελεί σημαντικό βιότοπο τόσο για τα υδρόβια και παρυδάτια πουλιά που διαχειμάζουν και αναπαράγονται στην περιοχή όσο και για σημαντικά είδη χλωρίδας και πανίδας. Οι λιμνοθάλασσες του Αμβρακικού κόλπου απαντούν κυρίως στο βόρειο τμήμα. Οι κυριότερες λιμνοθάλασσες είναι το σύμπλεγμα «Ροδιά, Τσουκαλιό, Αυλερή» δυτικά του λόφου της Σαλαώρας και η λιμνοθάλασσα Λογαρού ανατολικά του ίδιου λόφου. Οι δύο από τις τρεις λιμνοθάλασσες, η Τσουκαλιό και η Ροδιά επικοινωνούν μεταξύ τους και διαχωρίζονται από τη Λογαρού με μια στενή λωρίδα γης. Οι παράκτιες λιμνοθάλασσες βρίσκονται μεταξύ ξηράς και θάλασσας και επηρεάζονται τόσο από το θαλάσσιο όσο και από το χερσαίο περιβάλλον. Επηρεάζονται από σε αυξημένες εισροές θρεπτικών από τους ποταμούς και τις ανθρωπογενείς δραστηριότητες που αναπτύσσονται στη λεκάνη απορροής τους. Οι παράκτιες λιμνοθάλασσες είναι αυτόνομα δυναμικά οικοσυστήματα με υψηλή παραγωγική ικανότητα και παρουσιάζουν ιδιαίτερα μορφολογικά και οικολογικά χαρακτηριστικά. Τα κύρια χαρακτηριστικά αυτών των συστημάτων είναι οι συχνές μεταβολές των περιβαλλοντικών παραμέτρων (θερμοκρασία και αλατότητα) που προκαλούν σημαντικές μεταβολές στην αφθονία και την κατανομή των οργανισμών. Η οικολογική έρευνα βασίστηκε στην παρακολούθηση των εποχικών διακυμάνσεων κατά τη διάρκεια της βλαστητικής περιόδου, από τον Μάϊο του 2003 έως τον Μάϊο του 2004, της βλάστησης των υδροβίων μακροφύτων, των θρεπτικών αλάτων και των φυσικοχημικών παραμέτρων του νερού (βάθος, διαφάνεια, θερμοκρασία, αλατότητα, αγωγιμότητα, διαλυμένο οξυγόνο, pH) στις τρεις παράκτιες λιμνοθάλασσες του Αμβρακικού κόλπου. Διερευνήθηκε επίσης η δομή των μακροφυτικών κοινωνιών που εντοπίστηκαν στις λιμνοθάλασσες του Αμβρακικού καθώς και ο τρόπος με τον οποίο οι αβιοτικοί παράγοντες μπορούν να επηρεάσουν την αφθονία των διαφορετικών φυτικών ειδών. Ειδικότερα μελετήθηκε η σύνθεση των φυτικών οργανισμών, οι εποχικές αλλαγές και η διαδοχή των κυρίαρχων ειδών στις λιμνοθάλασσες σε σχέση με τους κύριους περιβαλλοντικούς παράγοντες. Το σύμπλεγμα των λιμνοθαλασσών αποτελείται από διαφορετικούς βιότοπους ως προς την αφθονία και την ποιοτική και ποσοτική σύσταση των βυθισμένων μακροφύτων. Οι λιμνοθάλασσες Ροδιά και Τσουκαλιό παρουσιάζουν ομοιότητες μεταξύ τους, ενώ η Λογαρού έχει μεγαλύτερη ομοιότητα με τον Αμβρακικό, με τον οποίο η επικοινωνία είναι άμεση. Στη μακροφυτική βλάστηση των λιμνοθαλασσών του Αμβρακικού επικρατούν το αγγειόσπερμο Zostera noltii και το χαρόφυτο Lamprothamnium papulosum, ενώ έχουν καταγραφεί συνολικά 12 είδη υδρόβιων μακροφύτων τα οποία διαχωρίστηκαν με την ανάλυση συστάδων σε έξι ομάδες βλάστησης. Τα κυρίαρχα φυτικά είδη ήταν το αγγειόσπερμο Zostera noltii και το χαρόφυτο Lamprothamnium papulosum στις λιμνοθάλασσες Ροδιά και Τσουκαλιό, ενώ στη λιμνοθάλασσα Λογαρού καταγράφηκαν σε αφθονία τα είδη Gracilaria-bursa pastoris και Acetabularia mediterranea και σε περιορισμένη έκταση η Zostera noltii. Οι περιοχές στις οποίες παρατηρούνται οι μεγαλύτεροι δείκτες ποικιλότητας και αφθονίας των ειδών εντοπίζονται στο νότιο τμήμα της λιμνοθάλασσας Τσουκαλιό. Την άνοιξη του 2004 παρατηρήθηκε αυξημένη παρουσία νηματοειδών φυκών τα οποία χαρακτηρίζονται ως ευκαιριακά είδη και η παρουσία τους αποτελεί δείκτη ευτροφισμού. Η λιμνοθάλασσα Ροδιά παρουσίασε σημαντική μείωση την άνοιξη του 2004 τόσο στο αριθμό των υδρόβιων φυτικών ειδών όσο και στο ποσοστό κάλυψης. Για τον καθορισμό των σχέσεων μεταξύ των περιβαλλοντικών μεταβλητών και των ειδών των μακροφύτων χρησιμοποιήθηκε η ανάλυση κανονικών αντιστοιχιών CCA (CANOCO-Canonical Correspondence Analysis) Οι στατιστικές διαφορές στις μέσες τιμές των περιβαλλοντικών παραμέτρων και των ομάδων βλάστησης υπολογίστηκαν με την Ανάλυση Διασποράς (ANOVA- Tukey’s test) Οι κυριότεροι παράγοντες που φαίνεται να επηρεάζουν τη μακροφυτική βλάστηση στην περιοχή μελέτης είναι το υδρολογικό ισοζύγιο, η αλατότητα, η περιεκτικότητα σε θρεπτικά άλατα και η διαφάνεια του νερού. Η διαφάνεια του νερού ήταν υψηλότερη στις λιμνοθάλασσες Τσουκαλιό και Ροδιά και μικρότερη στη Λογαρού. Το pH στις λιμνοθάλασσες ήταν αλκαλικό και κυμαίνονταν από 7,5 έως 9, και οι τιμές του διαλυμένου οξυγόνου μπορούν να κατατάξουν τα ύδατα των λιμνοθαλασσών του Αμβρακικού στα σχεδόν πλούσια ή πλούσια. Η μεγαλύτερη διακύμανση της αλατότητας παρατηρήθηκε στις λιμνοθάλασσες Ροδιά και Τσουκαλιό ενώ η μικρότερη διαπιστώθηκε στη λιμνοθάλασσα Λογαρού που μπορεί να χαρακτηριστεί ως υπερύαλη μιας και η τιμή της συγκεκριμένης παραμέτρου παρουσίασε τιμές που ξεπερνούσαν το 40‰. Παρατηρήθηκε εποχική μεταβολή στις συγκεντρώσεις των θρεπτικών αλάτων του αζώτου μεταξύ των περιόδων παρακολούθησης. Σημειώνεται μείωση της συγκέντρωσης του ολικού ανόργανου Ν κατά τη διάρκεια της άνοιξης του 2004 σε σχέση με την άνοιξη του 2003. Η συγκέντρωση του ολικού ανόργανου Ν είναι χαμηλότερη το καλοκαίρι και το φθινόπωρο. Η λιμνοθάλασσα Ροδιά παρουσιάζει τη μεγαλύτερη συγκέντρωση ολικού ανόργανου αζώτου, ακολουθεί η λιμνοθάλασσα Τσουκαλιό και τελευταία η λιμνοθάλασσα Λογαρού. Οι συγκεντρώσεις των νιτρικών ιόντων εμφανίζονται αυξημένες την άνοιξη και το φθινόπωρο. Το φθινόπωρο επίσης παρατηρούνται υψηλές συγκεντρώσεις αμμωνιακών ιόντων ενώ οι συγκεντρώσεις των φωσφορικών κυμαίνονται σε πολύ χαμηλά επίπεδα. Σημαντικό ρόλο στη ανάπτυξη των μακροφύτων παίζει ο φώσφορος ο οποίος αποτελεί περιοριστικό παράγοντα. Ο φώσφορος είναι αυτός που ρυθμίζει και τον ανταγωνισμό μεταξύ μακροφύτων και φυτοπλαγκτού και θεωρείται ότι είναι ένας από τους κύριους παράγοντες περιορισμού της φυτοκάλυψης στις λιμνοθάλασσες του Αμβρακικού κόλπου. / Amvrakikos Gulf, situated in Western Greece, is one of the most important areas of the country, protected by the Ramsar Convention, especially for waterfowl populations, and recently has been included to the Natura 2000 Network with code number GR2110001. It is considered to be a very important biotope for flora and fauna and especially for birds that they are nesting and breeding in such type of habitats. The lagoons of Amvrakikos Gulf appear mainly at the north part of it. The most important lagoons are Rodia, Tsoukalio and Ayleri western of Salaora’ s hill and Logarou at the eastern part of the same hill. Two of the lagoons are interconnected and separated from the third by a narrow strip of land. Coastal lagoons, situated between the land and the sea, are influenced by both marine and terrestrial factors and subjected to increased nutrient inputs by rivers and human activities of the catchment area. Coastal lagoons are autonomous dynamic systems with a high productivity potential and a number of common morphological and ecological features. Characteristic features of these systems are frequent fluctuations in the environmental parameters (temperature and salinity) causing severe changes in the abundance and distribution of organisms. The ecological study is based on monitoring data on the seasonal variation during the vegetated periods of 2003-‘04 on submerged vegetation, nutrients, light and physicochemical parameters of water (depth, transparency, temperature, salinity, conductivity, dissolved oxygen, pH), in three shallow coastal brackish lagoons of Amvrakikos Gulf, Ionian Sea. It was studied the species composition, the seasonal variations and the succession of submerged macrophytes in relation to the main environmental factors and the abundance of the different species. The submerged flora in the Rodia and Tsoukalio is dominated by a charophytes, Lamprothamnium papulosum and an important angiosperm Zostera noltii. In Logarou two species of macroalgae Gracilaria-bursa pastoris and Acetabularia mediterranea, are abundant while Zostera noltii occurs with a limited presence. Statistical analyses and ordination methods were performed with statistical package SPSS (V. 12) and PC Ord (V.4). The hydrological regime, depth, water transparency and the fluctuation of salinity seems to be the main factors controlling the abundance of different species in three lagoons. When the salinity changed during the second year of the survey it was observed an alteration of the vegetation. The most important alteration happened at Rodia lagoon on spring 2004. It was also observed changes on the concentrations of nutrients and especially on nitrogen. The concentrations of nitrates were higher in spring and autumn due to inputs from catchments area. On autumn they were observed higher concentrations of ammonium with the exception of phosphates that they were very low something that recorded in similar ecosystems in other areas of the world.

Τα υδρόβια μακρόφυτα και τα βενθικά μακροασπόνδυλα μελετήθηκαν εποχικά σε δύο λιμνοθάλασσες της Δυτικής Ελλάδας (Κοτύχι και Πρόκοπος), με σκοπό την ανάλυση της χωρικής και εποχικής διακύμανσης των βιοκοινωνιών τους. Η λιμνοθάλασσα Κοτύχι παρουσιάζει μεγαλύτερη επικοινωνία με τη θάλασσα, ενώ ο Πρόκοπος έχει μεγαλύτερο βαθμό απομόνωσης από τη θάλασσα. Τα υδρόβια μακρόφυτα αποτελούν κύριο στοιχείο των λιμνοθαλασσών. Συνολικά και στις δύο περιοχές μελέτης βρέθηκαν 22 taxa μακροφύτων (αγγειόσπερμα και μακροφύκη), εκ των οποίων τα 8 αποτελούν νέες αναφορές για την περιοχή μελέτης. Συγκεκριμένα, βρέθηκαν 16 taxa στο Κοτύχι (2 ροδοφύκη, 8 χλωροφύκη, 5 αγγειόσπερμα, 1 στρεπτόφυτο) και 14 στον Πρόκοπο (1 ροδοφύκος, 5 χλωροφύκη, 5 αγγειόσπερμα, 3 στρεπτόφυτα). Τα αγγειόσπερμα Ruppia cirrhosa και Potamogeton pectinatus ήταν κυρίαρχα και στις δύο λιμνοθάλασσες. Κυρίαρχο taxon στο Κοτύχι ήταν και το χλωροφύκος Cladophora glomerata, ενώ για τον Πρόκοπο το αγγειόσπερμο Zannichellia pallustris ssp. pedicellata. H βιομάζα των υδρόβιων μακροφύτων παρουσίασε μεγάλη αύξηση κατά τη διάρκεια της θερινής περιόδου. Στο Κοτύχι απαντούν 28 taxa υδροβίων μακροασπονδύλων, ενώ στον Πρόκοπο 19. Η οικογένεια των Chironomidae (Miscellanea) και το Lekanesphaera monodi (Καρκινοειδή) ήταν τα κυρίαρχα taxa και για τις δύο λιμνοθάλασσες. Η ποικιλότητα (Η’) της βενθικής πανίδας κυμάνθηκε από 1,3 έως 2,6 στο Κοτύχι και από 0,7 έως 2,4 στον Πρόκοπο. Τα αποτελέσματα της ιεραρχικής ομαδοποίησης (Cluster analysis) σε σύνολο 72 δειγματοληπτικών επιφανειών, με βάση την αφθονία των υδρόβιων μακροφύτων στις δύο περιοχές μελέτης, ανέδειξαν 5 ομάδες βλάστησης. Στην ομάδα Ι κυρίαρχο taxon είναι το αγγειόσπερμο Zostera noltii, ενώ στις ομάδες ΙΙa και ΙΙb κυριαρχεί το αγγειόσπεrμο Ruppia cirrhosa, με διαφορετική αντιπροσώπευση των συνοδών ειδών. Στην ομάδα ΙΙIa κυριαρχούν τα αγγειόσπερμα Potamogeton pectinatus και Zannichellia pallustris ssp. pedicellata, ενώ η ομάδα ΙΙIb κυριαρχείται από το Zannichellia pallustris ssp. pedicellata που συνοδεύεται από το χλωροφύκος Ulva intestinalis. O έλεγχος των διαφορών των ομάδων βλάστησης, με βάση τη διακύμανση των περιβαλλοντικών τους παραμέτρων πραγματοποιήθηκε με τον έλεγχο Mann - Whitney U. Στατιστικά σημαντικές διαφορές υπάρχουν μεταξύ της ομάδας ΙΙb με τις ομάδες Ι και ΙΙIb, όσον αφορά το βάθος και μεταξύ της ομάδας ΙΙb και ΙΙΙa, όσον αφορά την αναλογία διαφάνεια/βάθος και τη συγκέντρωση του ολικού φωσφόρου. Τα αποτελέσματα της ιεραρχικής ομαδοποίησης (Cluster analysis) σε σύνολο 36 δειγματοληπτικών επιφανειών, με βάση την αφθονία των υδρόβιων μακροασπονδύλων ανέδειξαν δύο ομάδες βενθικής πανίδας σε επίπεδο ομοιότητας περίπου 50% (Bray curtis similarity 50%) που αντιστοιχούν στις δύο λιμνοθάλασσες. Η ομάδα που αντιστοιχεί στο Κοτύχι κυριαρχείται από την οικογένεια Chironomidae και η ομάδα που αντιστοιχεί στον Πρόκοπο κυριαρχείται από την οικογένεια Οstracoda. O έλεγχος Mann - Whitney U έδειξε ότι οι δύο λιμνοθάλασσες διαφέρουν με βάση τις αβιοτικές παραμέτρους σε επίπεδο σημαντικότητας p<0,001 στο βάθος, την αναλογία διαφάνεια/βάθος, τη συγκέντρωση του ολικού φωσφόρου, χλωροφύλλης –α και ολικών αιωρούμενων στερεών. Ο Πρόκοπος παρουσίασε μεγαλύτερο βάθος (0,87m) από το Κοτύχι (0,56m) και μεγαλύτερη διακύμανση των παραπάνω παραμέτρων. Γενικά, τα αποτελέσματα της ανάλυσης κύριων συνιστωσών (PCA) και της ανάλυσης ANOSIM, που αφορούν τις περιβαλλοντικές παραμέτρους έδειξαν ότι η διακύμανση των περιβαλλοντικών παραμέτρων παρουσίασε εποχικό και χωρικό πρότυπο και στις δύο λιμνοθάλασσες με τη μεγαλύτερη διακύμανση τους να παρατηρείται στον Πρόκοπo. Κατά τη διάρκεια της θερινής περιόδου ειδικά στον Πρόκοπο καταγράφηκαν πολύ χαμηλές τιμές διαλυμένου οξυγόνου (χαμηλότερη τιμή: 0,34 mg/l), ακραίες τιμές αλατότητας (μέγιστη τιμή: 38,43 psu) και αυξημένες τιμές pH (μέγιστη τιμή: 9,95). Αυτή η εποχική διακύμανση των περιβαλλοντικών παραμέτρων προκαλεί έντονο φυσικό στρες στους υδρόβιους οργανισμούς επηρεάζοντας την αφθονία και εξάπλωση τους. Οι κυριότερες συσχετίσεις των αβιοτικών παραμέτρων που προέκυψαν από την ανάλυση Spearman είναι η θετική συσχέτιση του ολικού φώσφορου με τη χλωροφύλλη – α, τα ολικά αιωρούμενα στερεά και τη σταθερά απορρόφησης – α, η αρνητική συσχέτιση της αναλογίας διαφάνειας/βάθος με τον ολικό φώσφορο και τη χλωροφύλλη – α και του διαλυμένου οξυγόνου στο υπόστρωμα με τη συγκέντρωση φωσφορικών ιόντων, ολικού αζώτου, ολικού άνθρακα και οργανικού άνθρακα στο ίζημα. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της ανάλυσης πλεονασμού (RDA), τo pH, η συγκέντρωση των ολικών αιωρούμενων στερεών της χλωροφύλλης - α, το βάθος, η θερμοκρασία και η σταθερά απορρόφησης Κ φαίνεται να παίζουν τον πιο σημαντικό ρόλο στην εξάπλωση & αφθονία των μακροφύτων. Όσον αφορά την εξάπλωση και αφθονία των υδρόβιων μακροασπονδύλων, σύμφωνα με την ανάλυση πλεονασμού (RDA), πιο σημαντικό ρόλο φαίνεται να παίζουν το βάθος, η συγκέντρωση των ολικών αιωρούμενων σωματιδίων, η θερμοκρασία και το pH. Γενικά, στις δύο λιμνοθάλασσες καταγράφηκε χαμηλός ειδών μακροφύτων και μακροαπονδύλων, όπως και σε άλλες λιμνοθάλασσες της Ελλάδας (Reizopoulou and Nicolaidou 2004, Kevrekidis 2004, Mogias and Kevrekidis 2005). Ο χαμηλότερος αριθμός ειδών και ατόμων μακροασπονδύλων παρατηρήθηκε κατά τη διάρκεια της θερινής περιόδου. Τα αποτελέσματα έδειξαν επίσης ότι ο αριθμός ειδών, η ποικιλότητα και η αφθονία, των βενθικών μακροασπονδύλων σχετίζεται ισχυρά με την υδρόβια βλάστηση και το βαθμό απομόνωσης από τη θάλασσα. Ο αριθμός ειδών και ατόμων μακροασπονδύλων παρουσιάστηκε αυξημένος στον τύπο ενδιαιτήματος, όπου κυριαρχούν τα αγγειόσπερμα, ενώ παρουσιάστηκε μειωμένος σε γυμνό υπόστρωμα. Επίσης, ο αριθμός ειδών και ατόμων μακροασπονδύλων εμφανίζεται μειωμένος με την αύξηση της απόστασης από τη θάλασσα. Τα αποτελέσματα της ανάλυσης πλεονασμού (RDA) έδειξαν ότι τα μαλάκια παρουσιάζουν καλύτερη συσχέτιση με το αγγειόσπερμο Zostera noltii και τα συνοδά του είδη, ενώ τα καρκινοείδη παρουσιάζουν καλύτερη συσχέτιση με τα αγγειόσπερμα Ruppia cirrhosa, Potamogeton pectinatus και Zannichellia pallustris ssp. pedicellata και τα συνοδά τους είδη. Τα Miscellanea δείχνουν καλύτερη συσχέτιση με τα ευκαιριακά είδη υδροβίων μακροφύτων. Το Gammarus insensibilis παρουσίασε συνεμφάνιση με το χλωροφύκος Chaetomorpha linum, το οποίο αποτελεί μέρος της διατροφής του (Sheader & Sheader 1987, Bamber et al. 1992). Στην παρούσα εργασία συζητούνται περαιτέρω η οικολογική ποιότητα των δύο λιμνοθαλασσών και οι χωρικές και χρονικές διακυμάνσεις των περιβαλλοντικών παραμέτρων καθώς και οι επιδράσεις τους στη δομή και λειτουργία των βιοκοινωνιών των μακροφύτων και μακροασπονδύλων. / Aquatic macrophytes and benthic macroinvertebrates were studied seasonally in two coastal lagoons (Kotychi and Prokopos) located in Western Greece, in order to investigate spatial and temporal trends. Kotychi lagoon presents a better communication with the sea, while Prokopos has a high degree of confinement. Both ecosystems receive seasonally freshwater input by streams. The submerged aquatic macrophytes constituted a major component of the ecosystems studied. In total were found 22 taxa of aquatic macrophytes (angiosperms and macroalgae), 16 taxa for Kotychi (2 Rhodophyta, 8 Chlorophyta, 5 Magnoliophyta, 1 Streptophyta) and 14 taxa for Prokopos (1 Rhodophyta, 5 Chlorophyta, 5 Magnoliophyta, 3 Streptophyta). Ruppia cirrhosa, and Potamogeton pectinatus were dominant in both lagoons. Kotychi lagoon was also dominated by Cladophora glomerata and Prokopos by Zannichellia pallustris ssp. pedicellata, while the biomass of aquatic species peaked during summer period. The total number of macroinvertebrates found in the lagoons was 28 taxa for Kotychi and 19 for Prokopos. Chironomidae (Miscellanea) and Lekanesphaera monodi (Crustacea) were dominant in both lagoons, while Kotychi was also dominated by Monocorophium insidiosum (Crustacea), and Prokopos by Ostracoda (Crustacea). Benthic diversity (Η’) ranged from 1.3 to 2.6 in Kotychi and from 0.7 to 2.5 in Prokopos. Cluster analysis (Bray Curtis similarity) distinguished 5 vegetation groups based on 72 sampling plots. Group I, was dominated by Zostera noltii, groups IIa and IIb were both dominated by Ruppia cirrhosa, but they present different abundance in companion opportunistic species. Group IIIa was dominated by Potamogeton pectinatus and Zannichellia pallustris ssp. pedicellata and group IIIb by Zannichellia pallustris ssp. pedicellata and Ulva intestinalis. Mann - Whitney U – test showed that means of environmental variables such as depth, total P and the ratio transparency/depth differed significantly among groups IIb, IIIa and IIIb. Cluster analysis (Bray Curtis similarity) distinguished two groups of macroinvertebrates, based on 36 sampling plots. Group I represents Kotychi lagoon by Chironomidae and group II represents Prokopos lagoon II dominated by Ostracoda. Mann - Whitney U – test showed that means of environmental variables such as depth, the ratio transparency/depth, total P, chl-a and TSM differed significantly between the two lagoons. Prokopos (0,87m) is a deeper lagoon than Kotychi (0,56m) and presented higher values of the ratio transparency/depth, total P, chl-a and TSM. Generally, PCA and ANOSIM analysis showed that there is a seasonal and spatial fluctuation of environmental variables in the two lagoons. Prokopos showed widest range of the environmental variables among seasons. In Prokopos lagoon during summer period recorded very low values of D.O. (lowest value: 0,34 mg/l), high salinity (max. value: 38,43 psu) and pH (max. value: 9,95). The high seasonal fluctuations of environmental variables create a natural stress to aquatic organisms affecting their abundance. The results of Spearman analysis showed that total P was positively correlated with chl-a, TSM and attenuation coefficient K and the ratio transparency/depth was negatively correlated with total P and chl-a. Also, sediment’s D.O. was negatively correlated with orthophosphates, total nitrogen, total and organic carbon in the sediment. The results of RDA analysis showed that pH, TSM, chl-a, depth, attenuation coefficient K and temperature play the most important role in the abundance and distribution of aquatic macrophytes. Depth, TSM, temperature and pH influence the distribution and abundance of benthic mavroinvertebrates. Generally, both lagoon showed low number of species of macrophytes and macroinvertebrates, similarly with other Greek lagoons (Reizopoulou and Nicolaidou 2004, Kevrekidis 2004, Mogias and Kevrekidis 2005). The lowest number of species and individuals of macroinvertebrates was recorded during the summer period. Moreover, results showed that species richness, diversity, and abundance of benthic macroinvertebrates were strongly related to aquatic vegetation and degree of confinement. The number of species and individuals of macroinvertebrates increased in the habitat where angiosperms were the dominated macrophytes. On the other hand, the number of species and individuals of macroinvertebrates presented lower values in bare substrates. Also, the number of species and individuals of macroinvertebrates presented a reduction at the sampling stations which have a high distance from the sea, in both lagoons. RDA analysis showed that Mollusca prefer as a habitat the angiosperm Zostera noltii and its companion species. Crustacea showed better relation with angiosperms Ruppia cirrhosa, Potamogeton pectinatus and Zannichellia pallustris ssp. pedicellata and their companion species. Miscellanea showed better relation with the opportunistic species of aquatic macrophytes. Gammarus insensibilis presented co-occurrence with Chaetomorpha linum, which is a part of its diet, as referred also, in Sheader & Sheader (1987) and Bamber et al. (1992). In the current study the ecological evaluation of the two coastal lagoons, the spatial and temporal fluctuations of environmental variables and their influence to the structure and function of biotic communities are further discussed.

Στην παρούσα διδακτορική διατριβή μελετήθηκαν οι λιμνοθάλασσες της Δυτικής Ελλάδας Ροδιά, Τσουκαλιό και Λογαρού του Αμβρακικού κόλπου, η λιμνοθάλασσα Κλείσοβα του συμπλέγματος λιμνοθαλασσών Μεσολογγίου-Αιτωλικού, η λιμνοθάλασσα του Αράξου και η λιμνοθάλασσα του Καϊάφα με σκοπό να αξιολογηθεί η οικολογική τους κατάσταση με τη χρήση υδρόβιων μακροφύτων ως ειδών δεικτών. Τα αποτελέσματα της διατριβής παρουσιάζονται σε τέσσερα μέρη. Στο πρώτο μέρος γίνεται διάκριση των λιμνοθαλασσών της Δυτικής Ελλάδας σε τύπους με βάση τα κύρια αβιοτικά και γεωμορφολογικά χαρακτηριστικά τους. Στο δεύτερο μέρος διερευνώνται οι εποχικές και χωρικές διακυμάνσεις των αβιοτικών παραμέτρων που μετρήθηκαν σε κάθε τύπο λιμνοθάλασσας από την άνοιξη του 2005 έως το φθινόπωρο του 2007. Στο τρίτο μέρος γίνεται διάκριση των υδρόβιων μακροφύτων των λιμνοθαλασσών της Δυτικής Ελλάδας σε συναθροίσεις και διερευνώνται οι εποχικές και διαχρονικές τους μεταβολές σε κάθε τύπο λιμνοθάλασσας. Τέλος, στο τέταρτο μέρος της διδακτορικής διατριβής εκτιμήθηκε η οικολογική κατάσταση κάθε τύπου λιμνοθάλασσας με τη χρήση έξι διαφορετικών δεικτών που βασίζονται τόσο σε αβιοτικά (TSI-Chl-a, TSI-TP, TRIX) και βιοτικά κριτήρια (EEI, E-MaQI) ή συνδυασμό και των δύο (TWQI). Στη Μεσόγειο διακρίθηκαν συνολικά πέντε τύποι λιμνοθαλασσών που διαφέρουν σημαντικά μεταξύ τους ως προς το μέγεθος και την αλατότητα. Οι λιμνοθάλασσες της Δυτικής Ελλάδας ανήκουν στους τέσσερις από τους πέντε τύπους. Οι τιμές των αβιοτικών παραμέτρων που μετρήθηκαν κατά τη διάρκεια των περιόδων παρακολούθησης (άνοιξη 2005-φθινόπωρο 2007), υποδεικνύουν τη χωρική και χρονική διακύμανση των χαρακτηριστικών της στήλης του νερού στους τέσσερις τύπους λιμνοθαλασσών της Δυτικής Ελλάδας, με σημαντικότερες μεταβολές να παρατηρούνται κυρίως την άνοιξη και το καλοκαίρι. Στην παρούσα διδακτορική διατριβή για πρώτη φορά γίνεται συστηματική καταγραφή και παρακολούθηση της υδρόβιας βλάστησης στις λιμνοθάλασσες της Δυτικής Ελλάδας. Συνολικά συλλέχθηκαν και αναγνωρίστηκαν 40 είδη υδρόβιων μακροφύτων που σχηματίζουν πέντε διαφορετικές συναθροίσεις μακροφύτων. Τα αγγειόσπερμα είδη Zostera noltii, Ruppia cirrhosa, Cymodocea nodosa, Potamogeton pectinatus καθώς και τα χαρόφυτα Lamprothamnium papulosum και Chara hispida f. corfuensis αποτελούν τα κυρίαρχα είδη στους τύπους λιμνοθαλασσών της Δυτικής Ελλάδας και είναι εκείνα τα οποία συμβάλλουν σημαντικά στην ανομοιότητα (ANOSIM) των συναθροίσεων μεταξύ των τύπων λιμνοθαλασσών. Οι δείκτες εκτίμησης της τροφικής κατάστασης των μεταβατικών οικοσυστημάτων που χρησιμοποιούνται μέχρι σήμερα έχουν σχεδιαστεί είτε για λίμνες είτε για παράκτια ύδατα και η επιλογή του καταλληλότερου αποτελεί πρόκληση για την επιστημονική κοινότητα. Η εφαρμογή αβιοτικών δεικτών στις λιμνοθάλασσες της Δυτικής Ελλάδας κατατάσσει την τροφική κατάσταση των λιμνοθαλασσών κυμαίνεται από ολιγοτροφική έως υπερτροφική. Επιπλέον, στην παρούσα διδακτορική διατριβή, η εφαρμογή βιοτικών δεικτών που στηρίζονταν στην υδρόβια βλάστηση παρουσίασε δυσκολίες και περιορισμούς λόγω των διαφορετικών ειδών υδρόβιων μακροφύτων που απαντώνται στις λιμνοθάλασσες της Δυτικής Ελλάδας. Ο δείκτης E-MaQI μπόρεσε να εφαρμοστεί μόνο σε δύο (Κλείσοβα, Άραξος) από τις έξι λιμνοθάλασσες λόγω περιορισμένου αριθμού ειδών, ενώ ο δείκτης ΕΕΙ-c δεν εφαρμόστηκε στη λιμνοθάλασσα του Καϊάφα λόγω έλλειψης κατάταξης του είδους Chara hispida f. corfuensis σε ομάδα οικολογικής κατάστασης. Παρόλα αυτά, στις περιοχές όπου εφαρμόστηκαν οι παραπάνω δείκτες η οικολογική κατάσταση των λιμνοθαλασσών κυμαίνονταν από φτωχή έως άριστη. Στην παρούσα διδακτορική διατριβή ελέγχθηκε και βαθμονομήθηκε ο πολυμετρικός δείκτης TWQI στους τέσσερις τύπους λιμνοθαλασσών της Δυτικής Ελλάδας και συγκρίθηκε με άλλα έξι διαφορετικά μεταβατικά οικοσυστήματα της Μεσογείου. Από τα αποτελέσματα προκύπτει ότι η εφαρμογή του πολυμετρικού δείκτη TWQI είναι καταλληλότερη για τα μεταβατικά οικοσυστήματα. Τα αποτελέσματα της παρούσας διδακτορικής διατριβής μπορούν να αποτελέσουν σημαντικό εργαλείο στην κατανόηση των σχέσεων που αναπτύσσονται μεταξύ των φυσικοχημικών παραμέτρων και των υδρόβιων μακροφύτων ως μέρους των δομικών στοιχείων των λιμνοθαλασσών και τα συμπεράσματά της μπορούν να συγκριθούν με αντίστοιχα των λιμνοθαλασσών της Μεσογείου. / In the current thesis they were monitored six coastal lagoons positioned at the Western coast of Greece: Rodia, Tsoukalio and Logarou lagoons belonging to the Amvrakikos Gulf lagoonal complex, as well as Kleisova which belong to the Messolonghi-Aitoliko lagoonal complex, Araxos and Kaiafas lagoons in order to assess their ecological status using aquatic macrophytes as indicator species. The results of this study are presented in four parts. Into the first part coastal lagoons were classified into lagoon types according to their main abiotic and geomorphological characteristics. The second part explores the seasonal and spatial variations of abiotic parameters measured in each lagoon type from spring 2005 to autumn 2007. Additionally, the third part distinguishes the aquatic macrophytes of Western Greece coastal lagoons in assemblages and investigated the seasonal and temporal changes of them in each lagoon type. Finally, the fourth part of the thesis assessed the trophic status of each lagoon using six different indicators based on both abiotic (TSI-Chl-a, TSI-TP, TRIX) and biotic criteria (EEI-c, E-MaQI) or combination of both (TWQI). In the Mediterranean region coastal lagoons were totally distinguished into five lagoons types which differ significantly in size and salinity. Coastal lagoons of Western Greece belong only to four of them. The principal component analysis applied separately to the lagoons of Western Greece verify the above results and except from size and salinity, considers that the average depth, the freshwater inflow, the length and width of the barrier and the degree of confinement contribute significantly to their differentiation. The values of abiotic parameters measured during the monitoring periods, indicate the spatial and temporal variation of water quality characteristics at four lagoon types of Western Greece, with significant changes mainly occur in spring and summer. Coastal lagoons with high degree of confinement (Type I – Rodia) showed high nitrate concentrations and lower salinity values, unlike lagoon Types II and III (Tsoukalio, Logarou, Kleisova, Araxos) that are exposed to higher seawater influence. In all studied lagoons of Western Greece, the mean concentration values of Chl-a were low, although nutrient concentrations were high, indicating ongoing eutrophication phenomena. The current thesis constitutes the first systematic approach of monitoring the submerged aquatic vegetation of coastal lagoons in Western Greece. They were totally collected and identified 40 submerged aquatic macrophyte species which forming five different macrophytic assemblages. The angiosperm species of Zostera noltii, Ruppia cirrhosa, Cymodocea nodosa, Potamogeton pectinatus, as well as, the charophytes Lamprothamnium papulosum and Chara hispida f. corfuensis are the dominant species of coastal lagoons in Western Greece. These species contribute significantly to the dissimilarity (ANOSIM) of macrophytic assemblages between lagoon types. The presence of opportunistic species of the genus Ulva and Cladophora, as well as epiphytic species of genus Chondria or Ceramium were more pronounced in spring and summer. During the monitoring period they were recorded significant changes in salinity values in Rodia lagoon resulting thus to the decrease of mean abundance of the angiosperm species Zostera noltii which was replaced by Ruppia cirrhosa. The results of Redundancy Analysis (RDA) showed that abiotic parameters such as depth, salinity, dissolved oxygen, pH and concentrations of Chl-a and total inorganic nitrogen affect the composition of macrophytic assemblages. The calculation of diversity indices in coastal lagoons of Western Greece showed statistically significant differences between seasons and sampling stations. Lagoon types that are more influenced by seawater intrusion such as Types II and III showed higher number of species and higher Shannon index values with respect to lagoon Types I and IV. In this thesis the application of biotic indices based on submerged aquatic vegetation presented difficulties and limitations due to the different species of aquatic macrophytes found in coastal lagoons of Western Greece. The index E-MaQI could be implemented in only two (Kleisova, Araxos) of the six lagoons due to the limited number of species, while the index EEI-c could not be applied in Kaiafas lagoon due to the lack of classification of species Potamogeton pectinatus in an ecological status group. However, into the areas in which both indices applied yielded different results ranging from poor to high ecological condition. The multimetric index TWQI was tested and calibrated in four different lagoon types of Western Greece and compared with other Mediterranean transitional water ecosystems. The results showed that the application of TWQI is appropriate for transitional ecosystems. The index is simple to use and is less sensitive to changes in Chl-a and nutrients that derived from nutrient inputs due to anthropogenic activities. The results of this thesis could be considered an important tool for understanding the relationships between physicochemical parameters and aquatic macrophytes, as part of the structural elements of the lagoons, while the findings could be compared with other lagoons of the Mediterranean Sea.

Οι λίμνες αποτελούν πλέον ένα εκτενές ερευνητικό αντικείμενο για πολλά και διαφορετικά επιστημονικά πεδία. Ο ρόλος τους ως αναπόσπαστο μέρος του υδρολογικού κύκλου και ως «πηγή» νερού καθιστά τις λίμνες οικοσυστήματα ύψιστης σημασίας που προσελκύουν το παγκόσμιο ερευνητικό ενδιαφέρον. Γι αυτό το λόγο άλλωστε, η Ευρωπαϊκή Ένωση με την έκδοση της οδηγίας 2000/60 Πλαίσιο για τα ύδατα απαιτεί από τα κράτη μέλη της Ε.Ε να εφαρμόσουν βιώσιμες στρατηγικές διαχείρισης των εσωτερικών υδάτων σε επίπεδο λεκάνης απορροής ώστε έως το 2015 να έχει επιτευχθεί τουλάχιστο «Καλή οικολογική κατάσταση». Η ανάγκη για μεγαλύτερη κατανόηση της λειτουργίας των λιμναίων οικοσυστημάτων αυξήθηκε, γεγονός που οδήγησε στη διεξαγωγή πολυάριθμων ερευνητικών εργασιών που προσεγγίζουν διαφορετικές πτυχές της πολύπλοκης λειτουργίας των λιμνών. Μεγάλο μέρος της έρευνας επικεντρώνεται σε ομάδες οργανισμών που αποτελούν βιοδείκτες σύμφωνα με τα κριτήρια της Ευρωπαϊκής Οδηγίας Πλαίσιο 2000/60, όπως τα ψάρια, το φυτοπλαγκτό, τα βενθικά μακροασπόνδυλα και τα υδρόβια μακρόφυτα. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον όμως προκαλούν και οι αλληλεπιδράσεις των διάφορων βιοκοινωνιών οι οποίες αποδεικνύονται καθοριστικές για την καλή λειτουργία των οικοσυστημάτων. Το αντικείμενο της παρούσας διδακτορικής διατριβής αποτελεί η αξιολόγηση της οικολογικής ποιότητας επτά λιμνών της Δυτικής και Βόρειοδυτικής Ελλάδας βάσει φυσικοχημικών χαρακτηριστικών, της σύνθεσης των ειδών της υδρόβιας βλάστησης και των κύριων ταξινομικών ομάδων του ζωοπλαγκτού. Τα αποτελέσματα της διατριβής παρουσιάζονται σε τέσσερις ενότητες-κεφάλαια. Το πρώτο κεφάλαιο αναφέρεται στις εποχικές διακυμάνσεις και τις χωρικές διαφοροποιήσεις των συγκεντρώσεων των θρεπτικών αλάτων του αζώτου και του φωσφόρου (νιτρικά, νιτρώδη, αμμωνιακά, φωσφορικά και ολικός φώσφορος) και των φυσικοχημικών παραμέτρων που μετρήθηκαν κατά τη διάρκεια των δειγματοληψιών στις επτά υπό διερεύνηση λίμνες της ΒΔ Ελλάδας. Το δεύτερο κεφάλαιο εστιάζει στη σύνθεση των ειδών των υδρόβιων μακροφύτων και των Κλαδοκερωτών και των Τροχόζωων, ενώ στο τρίτο κεφάλαιο εφαρμόζονται δείκτες αξιολόγησης της τροφικής και οικολογικής κατάστασης των υπό διερεύνηση λιμνών με βάση τα αβιοτικά χαρακτηριστικά, τα υδρόβια μακρόφυτα και το ζωοπλαγκτό. Στο τέταρτο κεφάλαιο διερευνήθηκε η επίδραση της υδρόβιας βλάστησης στη χωρική διακύμανση της αφθονίας και της σύνθεσης των κύριων ταξινομικών ομάδων του ζωοπλαγκτού. Σε όλες τις λίμνες μετρήθηκαν υψηλές συγκεντρώσεις ολικού φωσφόρου που υποδεικνύουν την ισχυρή επίδραση του ευτροφισμού. Όσον αφορά τη συγκέντρωση της χλωροφύλλης-α υπήρχαν σημαντικές διαφορές με τις βαθύτερες λίμνες να παρουσιάζουν μικρότερες τιμές. Συγκριτικά με τις υπόλοιπες περιβαλλοντικές παραμέτρους που παρουσιάζονται στο πρώτο κεφάλαιο, η χλωροφύλλη-α θεωρείται ως περισσότερο αντιπροσωπευτική παράμετρος των συγκεκριμένων υδατικών οικοσυστημάτων που αντικατοπτρίζει τις διαφοροποιήσεις των λιμνών αναφορικά με τα κλιματολογικά και τα γεωμορφολογικά χαρακτηριστικά της ευρύτερης λεκάνης απορροής. Αναφορικά με τα υδρόβια μακρόφυτα, στις περισσότερες λίμνες επικρατούν λίγα υφυδατικά είδη με πολύ μεγάλες αφθονίες. Τα είδη Ceratophyllum demersum, Trapa natans, Potamogeton pectinatus, Vallisneria spiralis αποτελούν χαρακτηριστικά είδη για τις λίμνες Λυσιμαχία, Μεγάλη Πρέσπα, Πετρών και Βεγορίτιδα αντίστοιχα. Τα κυρίαρχα υφυδατικά είδη που καταγράφηκαν στις υπό διερεύνηση λίμνες είναι κοινά και χαρακτηριστικά των ευτροφικών συνθηκών. Όσον αφορά τη σύνθεση του ζωοπλαγκτού στις τέσσερις λίμνες όπου πραγματοποιήθηκαν οι σχετικές δειγματοληψίες, συνολικά αναγνωρίστηκαν 14 είδη Κλαδοκερωτών που ανήκουν σε 11 γένη και 6 οικογένειες και 39 είδη Τροχόζωων σε 17 γένη και 12 οικογένειες. Όσον αφορά τα Κλαδοκερωτά τα πιο κοινά είδη που βρέθηκαν και στις τέσσερις λίμνες ήταν τα Bosmina longirostris, Chydorus sphaericus και Diaphanosoma brachyurum. Το Κλαδοκερωτό Bosmina longirostris βρέθηκε σε μεγαλύτερη αφθονία και με μεγαλύτερη συχνότητα κατά τη διάρκεια των δειγματοληψιών ενώ από τα τροχόζωα το είδος Keratella cochlearis βρέθηκε να απαντά σε υψηλές αφθονίες και στις τέσσερεις λίμνες. Η ελάχιστη συμμετοχή μεγάλων Κλαδοκερωτών (Daphnia sp.) στη σύνθεση του ζωοπλαγκτού, ερμηνεύεται ως αποτέλεσμα της έντονης θηρευτικής πίεσης που μπορεί να προέρχεται είτε από την ιχθυοπανίδα είτε από τα μακροασπόνδυλα. Στις λίμνες Πετρών και Καστοριάς το είδος Keratella cochlearis απαντά σε πολύ μεγαλύτερη αφθονία συγκριτικά με τα υπόλοιπα Τροχόζωα, ενώ για τις λίμνες Μικρή Πρέσπα και Βεγορίτιδα συμμετέχουν με σημαντικές αφθονίες περισσότερα είδη όπως για παράδειγμα το Keratella quadrata και είδη του γένους Lecane και Polyarthra. Όσον αφορά τις αφθονίες των σημαντικών ειδών και γενών των Καρκινοειδών, το γένος Bosmina απαντά σε μεγαλύτερη αφθονία στις λίμνες Καστοριά και Πετρών. Στις λίμνες Μικρή Πρέσπα και Βεγορίτιδα καταγράφηκαν επίσης σε μεγαλύτερη αφθονία σε σχέση με τις λίμνες Καστοριάς και Πετρών είδη της οικογένειας Chydoridae. Επίσης μεγάλα σε μέγεθος είδη που ανήκουν στο γένος Daphnia βρέθηκαν να συμμετέχουν σε μεγαλύτερη αφθονία στη λίμνη Μικρή Πρέσπα. Τα αποτελέσματα που προέκυψαν από την εφαρμογή των τροφικών δεικτών του Carlson δείχνουν πως οι δείκτες που βασίζονται στη συγκέντρωση της χλωροφύλλης-α και στο βάθος Secchi κατατάσσουν τις λίμνες Μικρή Πρέσπα, Καστοριάς και Πετρών σε ευτροφική έως υπερευτροφική κλάση, τη Μεγάλη Πρέσπα και τη Τριχωνίδα σε μεσοτροφική και ολιγοτροφική έως μεσοτροφική κλάση αντίστοιχα και τη Λυσιμαχία σε μεσοτροφική ως ευτροφική κλάση. Οι τιμές του Μακροφυτικού Δείκτη (MI) σε γενικές γραμμές συμφωνούν με το ευρύτερο πλαίσιο των αποτελεσμάτων και υποδεικνύουν την Τριχωνίδα ως τη λίμνη με τη «λιγότερο ανεκτική» στον ευτροφισμό υδρόβια βλάστηση. Σύμφωνα με την εφαρμογή του δείκτη Wetland Zooplankton Index, ο οποίος αναπτύχθηκε ως εργαλείο αξιολόγησης των υγροτόπων των Μεγάλων Λιμνών της Β. Αμερικής βάσει της αφθονίας ενδεικτικών στον ευτροφισμό ειδών του ζωοπλαγκτού, προκύπτει πως καλύτερη οικολογική ποιότητα παρουσιάζουν οι λίμνες Μικρή Πρέσπα και Βεγορίτιδα συγκριτικά με τις λίμνες Πετρών και Καστοριάς. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα, η εφαρμογή του δείκτη WZI κρίνεται ως ικανοποιητική αφού φαίνεται πως αντικατοπτρίζει τις διαφοροποιήσεις των λιμνών σχετικά με τη σύνθεση του ζωοπλαγκτού και τη γενικότερη οικολογική κατάσταση. Η αναπροσαρμογή του δείκτη WZI σύμφωνα με τη σύνθεση του ζωοπλαγκτού στις συνθήκες των Μεσογειακών υγροτόπων, μπορεί να αποτελέσει ένα σημαντικό εργαλείο της οικολογικής αξιολόγησης των λιμναίων οικοσυστημάτων της Ελλάδας. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της παρούσας διδακτορικής διατριβής η πυκνότερη υδρόβια βλάστηση συμβάλλει σε μεγαλύτερη αφθονία παρόχθιων ειδών ζωοπλαγκτού και πελαγικών ειδών που μπορεί περιστασιακά να βρεθούν στην παρόχθια ζώνη, αλλά δεν υπάρχουν σαφείς ενδείξεις ότι συμβάλλει στην παροχή καταφυγίου μεγάλων Κλαδοκερωτών. Εξάλλου, τα μεγάλα Κλαδοκερωτά απαντούν σε πολύ μικρούς αριθμούς στις υπό μελέτη λίμνες γεγονός που μπορεί να οφείλεται στον ευτροφικό χαρακτήρα των λιμνών όσο και στην ύπαρξη θηρευτικής πίεσης από ψάρια και άλλους θηρευτές. Επίσης σύμφωνα με τα αποτελέσματα των Αναλύσεων Πλεονασμού RDA και του ελέγχου Monte Carlo τα υδρόβια μακρόφυτα Potamogeton pectinatus, Potamogeton lucens, Trapa natans και Myriophyllum spicatum φαίνεται να έχουν μεγαλύτερη στατιστικά σημαντική συσχέτιση με τα είδη του ζωοπλαγκτού. Οι περαιτέρω αναλύσεις ταξιθέτησης που πραγματοποιήθηκαν ξεχωριστά μεταξύ των Τροχόζωων και των Κλαδοκερωτών και των υδρόβιων μακροφύτων ανέδειξαν ως περισσότερο στατιστικά σημαντικά είδη υδρόβιων μακροφύτων τα είδη Trapa natans και Potamogeton natans για τα Τροχόζωα, και τα είδη Myriophyllum spicatum και Potamogeton perfoliatus για τα καρκινοειδή. Η διαφοροποίηση αυτή μεταξύ των Καρκινοειδών και των Τροχόζωων ίσως αποτελεί ένδειξη της προτίμησης των μεγάλων ταξινομικών ομάδων του ζωοπλαγκτού σε διαφορετικού τύπου ενδιαίτημα, είτε αυτό της παρόχθιας ζώνης όπου κυριαρχούν υφυδατικά μακρόφυτα, είτε αυτό της μεταβατικής ζώνης μεταξύ παρόχθιας ζώνης και ανοικτών νερών όπου κυριαρχούν περισσότερο εφυδατικά είδη μακροφύτων. Η πολυπλοκότητα των δομών ορισμένων υφυδατικών μακροφύτων φαίνεται να σχετίζεται με παρόχθια είδη ζωοπλαγκτού, όπως για παράδειγμα το γένος Chydorus, ενώ μακρόφυτα με απλούστερες δομές σχετίζονται περισσότερο με πελαγικά είδη των οποίων η αφθονία δε διαφοροποιείται στην πελαγική ή στην παρόχθια ζώνη. Άλλες περιβαλλοντικές παράμετροι όπως η αγωγιμότητα, και η συγκέντρωση της χλωροφύλλης-α παρουσίασαν συσχέτιση κυρίως με Τροχόζωα και Κλαδοκερωτά όπως το γένος Bosmina. Η αδυναμία των υπολοίπων αβιοτικών παραμέτρων να εξηγήσουν ικανοποιητικά τα αποτελέσματα της σύνθεσης και της κατανομής του ζωοπλαγκτού στις τέσσερις υπό διερεύνηση λίμνες επιβεβαιώνει το γεγονός ότι σε κάθε λίμνη υπάρχουν διαφορετικοί παράγοντες που καθορίζουν τη σύνθεση του ζωοπλαγκτού και που σχετίζονται με «από πάνω προς τα κάτω» (top-down) και «από κάτω προς τα πάνω» (bottom-up) διαδικασίες, όπως η σύνθεση και η αφθονία της ιχθυοκοινωνίας και η αφθονία της υδρόβιας βλάστησης. Συμπερασματικά, τα αποτελέσματα της παρούσας διατριβής επισημαίνουν την επίδραση των ευτροφικών συνθηκών στις βιοκοινωνίες των υδρόβιων μακροφύτων και του ζωοπλαγκτού. Ωστόσο, υπάρχουν ενδείξεις πως ανθρωπογενείς επεμβάσεις όπως η εισαγωγή αλλόχθονων ειδών ψαριών ενδέχεται να καθορίζουν επίσης σε σημαντικό βαθμό τη σύνθεση ειδών του ζωοπλαγκτού ενισχύοντας έμμεσα το φαινόμενο του ευτροφισμού. Περαιτέρω διερεύνηση της σύνθεσης της ιχθοκοινωνίας της παρόχθιας ζώνης σε συνδυασμό με τη μελέτη της οριζόντιας μετακίνησης του ζωοπλαγκτού από και προς την παρόχθια ζώνη ενδεχομένως να συμβάλλει εκτενέστερα στη διελεύκανση του ρόλου της παρόχθιας ζώνης και των υδρόβιων μακροφύτων ως καταφύγιο για το ζωοπλαγκτό. Επιπλέον, σύμφωνα με τα αποτελέσματα της διατριβής φαίνεται πως η αφθονία της υδρόβιας βλάστησης συμβάλλει στην αφθονία του ζωοπλαγκτού και ως ένα βαθμό φαίνεται να υπάρχει συσχέτιση μεταξύ των υδρόβιων μακροφύτων με πολύπλοκες δομές και της αφθονίας των Κλαδοκερωτών. Επερχόμενες έρευνες που εστιάζουν στη διαφοροποίηση της σύνθεσης του ζωοπλαγκτού μέσα στις μακροφυτικές συναθροίσεις σε επίπεδο μικροενδιαιτήματος θα μπορούσαν επίσης να παρέχουν πολύτιμες πληροφορίες σχετικά με το ρόλο των υδρόβιων μακροφύτων ως ενδιαίτημα και καταφύγιο για το ζωοπλαγκτό. Αναμφισβήτητα, οι σχέσεις μεταξύ των υδρόβιων οργανισμών σε ένα λιμναίο οικοσύστημα είναι πολυδιάστατες, ωστόσο η κατανόηση των μηχανισμών που τις διέπουν είναι σημαντική ώστε να είναι δυνατή η εφαρμογή αποτελεσματικών στρατηγικών διαχείρισης και ανάκαμψης των επιβαρυμένων οικοσυστημάτων. Επιπλέον, όσον αφορά τα Μεσογειακά υδατικά οικοσυστήματα λόγω των ιδιαίτερων κλιματικών, περιβαλλοντικών και κοινωνικοοικονομικών συνθηκών η διεξαγωγή ερευνών με αντικείμενο τις βιοτικές αλληλεπιδράσεις χρήζει μεγάλης σπουδαιότητας. / Lakes are extremely invaluable ecosystems due to their significance as a crucial component of the water circle and a source of fresh water. The last few decades there is an increasing interest of the scientific community for the functions and mechanisms associated with the lake ecosystems. Moreover, the Water Framework Directive requires the implementation of sustainable fresh water management, including the lake ecosystems, in order to achieve a minimum good ecological quality by 2015. Consequently, there is a lot of research focused on important biotic groups used as biological indicators by the WFD. However, it is well known that the biotic interactions between the various groups of aquatic organisms can often provide key background information regarding the ecological quality of the ecosystem. The main objective of the present thesis is the evaluation of the ecological status of seven lakes in West and NW Greece based on physicochemical characteristics, aquatic macrophyte composition and the major zooplankton taxonomic groups composition. The results of the current thesis are presented in four basic parts. The first part is focused on the seasonal and spatial variations among the seven studied lakes regarding the nutrient concentrations and the abiotic parameters. The second part describes the composition of aquatic macrophytes and the composition of Cladocera and Rotifera in the studied lakes. In the third part the ecological status of the studied lakes was assessed using Trophic State Indices and indices based on aquatic macrophytes and zooplankton. Finally, the fourth part investigates the effects of the aquatic vegetation on the spatial distribution and abundances of the major zooplankton taxonomic groups. According to the results of the current thesis, several statistically significant differences were found among the studied lakes regarding the abiotic parameters. Most notable differences include those of chlorophyll-a concentrations between the deeper and the shallower lakes reflecting the variations in nutrient loading, geomorphology and local climate. During the present thesis, high concentrations of total phosphorus were recorded indicating the influence of eutrophic conditions. As far as the aquatic macrophytes are concerned, few submerged species were found in high abundances which are indicative of the eutrophic conditions. Ceratophyllum demersum, Trapa natans, Potamogeton pectinatus, Vallisneria spiralis were characterized as dominant indicator species for the lakes Lysimachia, Megali Prespa, Petron and Vegoritis respectively. Regarding the zooplankton composition a total of 14 Cladocera and 39 Rotifera were identified in lakes Mikri Prespa, Kastoria, Vegoritis and Petron. Most common Cladocerans were the species Bosmina longirostris, Chydorus sphaericus and Diaphanosoma brachyurum. The small sized Cladoceran Bosmina longirostris was found in greater density while Keratella cochlearis was the most abundant among the Rotifera. The high abundance of small Cladocerans combined with the low contribution of large Daphnia indicates the high predation pressure on the zooplankton. Lakes Mikri Prespa and Vegoritis were characterized by a larger contribution of Cladocera in relation with lakes Kastoria and Petron, including littoral species such as Chydorus. Other Rotifera species such as Keratella quadrata, Lecane and Polyarthra were also recorded in significant abundances in lakes Mikri Prespa and Vegorits. The ecological assessment of the studied lakes based on the application of Trophic State Indices classified lakes Mikri Prespa, Kastoria and Petron as eutrophic to hypereutrophic class, lake Lysimachia as mesotrophic to eutrophic class, lake Megali Prespa as mesotrophic and lake Trichonis as oligotrophic to mesotrophic class. The results from Macrophyte Index evaluation highlight the high nutrient enrichment and the eutrophic influence on the aquatic macrophyte composition. According to the results of Wetland Zooplankton Index, an index based on zooplankton developed for the assessment of wetlands in Great Lakes of N. America, lakes Mikri Prespa and Vegoritis are characterized by higher ecological status than lakes Kastoria and Petron. Wetland Zooplankton Index can provide an important tool for a holistic approach of the ecological assessment of lake ecosystems in Greece. According to the results of the present thesis, dense aquatic macrophyte assemblages contribute to a higher total zooplankton species richness. Specifically, in macrophyte assemblages occupying the whole water column were found higher abundances of littoral Cladocerans and Rotifers in relation with the abundances found among thinner macrophyte stands. Moreover, Redundancy Analysis revealed Potamogeton pectinatus, Potamogeton lucens, Trapa natans and Myriophyllum spicatum as most statistically significant aquatic macrophytes that influence the spatial distribution of zooplankton. Further analysis conducted separately for the Cladocera and Rotifera taxa suggest that Trapa natans and Potamogeton natans have a larger influence on Rotifera spatial variation while the submerged macrophytes Myriophyllum spicatum and Potamogeton perfoliatus will influence mostly the crustacean spatial distribution. These differences can be attributed to a preference of littoral Cladocerans for more complex macrophyte structures that provide habitat for foraging. Few abiotic parameters were found to have a significant effect on zooplankton spatial variability which highlights the importance of top-down and bottom-up factors for determination of biotic community interactions. In conclusion, the results of this thesis underline the influence of eutrophication on the biological communities of aquatic macrophytes and zooplankton. However, there are indications that other human induced activities, such as introduction of exotic fish species, may have a significant effect on the zooplankton composition. Additional research, focused on the composition of littoral fish communities combined with studies on the horizontal distribution of zooplankton in the littoral zone could provide solid information on the role of littoral aquatic vegetation as refuge. Moreover, the results of this thesis indicate that the aquatic vegetation has a significant effect on the zooplankton abundance and there is a possible relationship between complex macrophyte structures and Cladocera density. Further investigation of the spatial variation of zooplankton composition inside the macrophyte assemblages may also elucidate the role of aquatic vegetation as microhabitats for the zooplankton communities. Although the interactions between the biotic communities in a lake ecosystem can be quite complex, the comprehension of the background mechanisms is necessary in order to implement successive management and restoration strategies. Especially, in Mediterranean region, because of the special climate, environmental and socioeconomic conditions, the research on lake ecosystems is particularly important and highly significant for an effective sustainable water management.

Το αντικείμενο της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι η οικολογική αξιολόγηση δύο ποτάμιων οικοσυστημάτων του Αχέροντα και του Λούρου, με βάση τις κοινότητες υδρόβιων μακροφύτων, την ποιότητα του νερού και τα υδρογεωμορφολογικά χαρακτηριστικά, καθώς και η ανάπτυξη και η οριστικοποίηση μεθοδολογίας για τη συλλογή, την επεξεργασία, την ανάλυση και την αξιολόγηση των δεδομένων πεδίου προσαρμοσμένης και εφαρμόσιμης στις ελληνικές συνθήκες. Οι επιμέρους στόχοι της διδακτορικής διατριβής διακρίνονται σε 4 επί μέρους κεφάλαια. Το πρώτο κεφάλαιο (Κεφάλαιο Α) αφορά τη διερεύνηση των αβιοτικών παραμέτρων που επηρεάζουν την κατανομή των υδρόβιων μακροφύτων κατά μήκος των δύο λεκανών απορροής. Στο δεύτερο κεφάλαιο (Κεφάλαιο Β) πραγματοποιείται διερεύνηση της δομής της παρόχθιας ζώνης και εκτίμηση των βασικών προτύπων οικολογικής διαβάθμισης και ανθρώπινης παρέμβασης. Στο τρίτο κεφάλαιο (Κεφάλαιο Γ) πραγματοποιείται αβιοτική τυπολογική διάκριση των θέσεων δειγματοληψίας με σκοπό τη μείωση της χωρικής διακύμανσης, έλεγχο της διαχρονικής και εποχικής διακύμανσης στην κατανομή των υδρόβιων μακροφύτων και καθορισμός των κοινοτήτων αναφοράς σε κάθε τμήμα του ποτάμιου οικοσυστήματος. Τέλος στο τέταρτο κεφάλαιο (Κεφάλαιο Δ) δίνεται η μεθοδολογία ανάπτυξης του συστήματος αξιολόγησης των επιπτώσεων των υδρομορφολογικών τροποποιήσεων στη σύνθεση και αφθονία των υδρόβιων και των παρόχθιων ειδών και η δημιουργία του Πολυμετρικού Δείκτη Μακροφύτων. Τα δεδομένα συλλέχθηκαν από συνολικά 32 θέσεις δειγματοληψίας οι οποίες επιλέχθηκαν με κριτήρια 1) την κάλυψη ευρείας διαβάθμισης χρήσεων γης, 2) την επιλογή περισσοτέρων του ενός τμημάτων με παρόμοια γεωμορφολογικά χαρακτηριστικά, 3) τη σταθερή απόσταση μεταξύ των θέσεων δειγματοληψίας, 4) την ομοιογένεια των τμημάτων και τέλος 5) την προσβασιμότητα στα σημεία δειγματοληψίας καθ’ όλη τη διάρκεια της παρακολούθησης. Με βάση τα πιο πάνω κριτήρια επιλέχθηκαν 15 θέσεις δειγματοληψίας στη λεκάνη απορροής του ποταμού Αχέροντα [11 Αχέροντας (A1-8 & A11-13), 1 Κωκυτός (A9), 1 Βουβό Ρέμα (A15), 2 αρδευτικά κανάλια (A10 & A14)] και 17 Θέσεις Δειγματοληψίας στη λεκάνη απορροής του ποταμού Λούρου (S1-17). Η περιοχή αξιολόγησης περιλαμβάνει ένα ομοιογενές τμήμα ποταμού μήκους 100 m, το οποίο χωρίστηκε σε τρία επί μέρους τμήματα: α) το τμήμα της κοίτης το οποίο καλύπτεται με νερό, β) τα κράσπεδα, δηλαδή το ενεργό τμήμα της κοίτης γ) την παρόχθια-δασική ζώνη. Για τη συλλογή και την αξιολόγηση της υδρόβιας και παρόχθιας βλάστησης πραγματοποιήθηκαν εποχικές δειγματοληψίες κατά τη διάρκεια των βλαστητικών περιόδων των ετών 2005-2007 και η αφθονία ειδών καταγράφηκε με την 5-βάθμια κλίμακα DAFOR (5: κυριαρχία και 1: απουσία). Στο πεδίο μετρήθηκαν επίσης οι φυσικοχημικές παράμετροι του νερού (pH, διαλυμένο οξυγόνο, θερμοκρασία, αγωγιμότητα, ταχύτητα νερού και μέσο βάθος νερού) και συλλέχθηκαν δείγματα επιφανειακού νερού για χημικές αναλύσεις θρεπτικών αλάτων αζώτου (ΝΟ3-Ν, ΝΟ2-Ν, ΝΗ4-Ν) και φωσφόρου (PO4-P & TP), Chl-a και αλκαλικότητας. Επίσης καταγράφηκαν στο πεδίο και υπολογίστηκαν στο εργαστήριο υδρογεωμορφολογικά στοιχεία και δεδομένα τοπίου τα οποία αφορούν τόσο την περιοχή αξιολόγησης όσο και όλη τη λεκάνη απορροής. Για τη στατιστική επεξεργασία των δεδομένων χρησιμοποιήθηκαν 1) Ιεραρχική Ανάλυση Συστάδων για βιοτική τυπολογία των υδρόβιων μακροφύτων κατά μήκος των ποταμών και για τον προσδιορισμό της δομής της παρόχθιας βλάστησης, 2) Ανάλυση Ειδών Δεικτών (ISA), για την περιγραφή της ιεραρχικής δομής της κάθε ομάδας και για τη διάκριση των σημαντικών Ειδών-Δεικτών (IndSps), και 3) Ταξιθέτηση όπου χρησιμοποιήθηκαν τόσο έμμεσες όσο και άμεσες αναλύσεις διαβάθμισης. Στις έμμεσες αναλύσεις διαβάθμισης χρησιμοποιήθηκαν α) Ανάλυση Κύριων Συνιστωσών (PCA), για τον προσδιορισμό των Γεωμορφολογικών Ενοτήτων και στον Καθορισμό της κλίμακας πιέσεων και β) Βελτιωμένη Ανάλυση Αντιστοιχιών (DCA), για τη χωρική κατανομή της αφθονίας των ειδών και τον έλεγχος των εποχικών και διαχρονικών διακυμάνσεων των κοινοτήτων αναφοράς. Ως άμεσες αναλύσεις διαβάθμισης χρησιμοποιήθηκαν α) Ανάλυση Πλεονασμού (RDA), για συσχέτιση των φυσικοχημικών χαρακτηριστικών του νερού με τα είδη δείκτες και β) Ανάλυση Κανονικών Αντιστοιχιών (CCA), για συσχέτιση των γεωμορφολογικών παραμέτρων με τα είδη-δείκτες και τον καθορισμό κύριων μεταβλητών υποβάθμισης της παρόχθιας ζώνης. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι κατά μήκος των δύο λεκανών απορροής διακρίνονται έξι Ομάδες Βλάστησης με παρόμοιο περιβαλλοντικό πρότυπο (πηγές-εκβολές). Στις ορεινές περιοχές και των δύο λεκανών απορροής (Αχέροντα και Λούρου) κυριαρχούν τα είδη Pteridium aquilinum, είδη βρυόφυτων και είδη του γένους Carex, C. acuta για τον ποταμό Αχέροντα και C. pendula για τον ποταμό Λούρο. Στο μέσο ρου των ποταμών διακρίθηκαν 4 διαφορετικές ομάδες βλάστησης. Ο διαφορετικός βαθμός ανθρωπογενούς τροποποίησης των εκβολών στις δύο λεκάνες απορροής αντανακλά και στη σύνθεση των φυτοκοινοτήτων όπου στις εκβολές του ποταμού Αχέροντα κυριαρχούν χλωροφύκη και το ανθεκτικό είδος Potamogeton pectinatus ενώ στον ποταμό Λούρο οι εκβολές χαρακτηρίζονται από την απουσία χλωροφυκών και την κυριαρχία του είδους Potamogeton nodosus. Οι σημαντικότεροι φυσικοχημικοί παράγοντες οι οποίοι επηρεάζουν την κατανομή των υδρόβιων μακροφύτων κατά μήκος των λεκανών απορροής της περιοχής μελέτης είναι: το pH, η αγωγιμότητα, η θερμοκρασία νερού, η μέση ταχύτητα νερού, οι συγκεντρώσεις των αλάτων αζώτου (ΝΟ3-Ν, ΝΗ4-Ν, ΝΟ2-Ν) και ορθοφωσφορικών (PO4-P) και Chl-a. Ενώ οι σημαντικότεροι γεωμορφολογικοί παράγοντες είναι: το υψόμετρο, το υπόστρωμα κοίτης, το πλάτος της κοίτης, η σκίαση της κοίτης, ο τύπος ενδιαιτήματος και το βάθος του νερού. Η διερεύνηση της δομής της παρόχθιας ζώνης έδειξε την ύπαρξη 4 διαφορετικών ομάδων παρόχθιας βλάστησης. Οι ορεινές περιοχές και άνω μέσος ρους και των δύο λεκανών απορροής χαρακτηρίζεται από την κυριαρχία των ειδών Platanus orientalis και Quercus coccifera. Οι βασικές τροποποιήσεις που δέχονται οι περιοχές αυτές αφορούν μεταβολές σε τοπικό επίπεδο γεγονός που επιβεβαιώνεται από τις υψηλές τιμές δείκτη QBR. Οι πεδινές περιοχές χαρακτηρίζονται από την κυριαρχία των ειδών Salix alba και Populus alba. Οι σημαντικότερες πιέσεις που δέχεται το πεδινό τμήμα των ποταμών αφορούν τις γεωργικές δραστηριότητες, τη δημιουργία τεχνικών αναχωμάτων, την ενίσχυση της όχθης, τις αμμοχαλικοληψίες, τη διευθέτηση και την ευθυγράμμιση της όχθης. Το είδος Phragmites australis χαρακτηρίζει τις εκβολές των ποταμών, ενώ σημαντική ήταν η αφθονία των ειδών Arundo donax και του εισαγόμενου είδους Eucalyptus camaldulensis. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα η αφθονία των ειδών ήταν χαμηλή σε όλες τις Ομάδες Βλάστησης. Εφαρμόστηκαν επίσης οι δείκτες: QBR ο οποίος αποτελεί μέτρο αξιολόγησης της ποιότητας της παρόχθιας ζώνης, HQA όπου αποτελεί δείκτη αξιολόγησης της οικολογικής ποιότητας του ποτάμιου ενδιαιτήματος και HMS ο οποίος είναι δείκτης ανθρωπογενούς τροποποίησης του ενδιαιτήματος. Τα αποτελέσματα από την εφαρμογή των πιο πάνω δεικτών έδειξαν ότι η οικολογική ακεραιότητα παρόχθιας ζώνης αυξάνει τη συνολική οικολογική ποιότητα. Σύμφωνα με τις υδρογεωμορφολογικές μεταβλητές, οι οποίες εξετάστηκαν, οι θέσεις δειγματοληψίας ομαδοποιηθήκαν σε τρεις Γεωμορφολογικές Ενότητες οι οποίες αντιστοιχούν στο Ορεινό, Πεδινό και Εκβολικό Τμήμα των ποταμών. Σε κάθε Γεωμορφολογική Ενότητα πραγματοποιήθηκε ανάλυση πιέσεων και διακρίθηκαν οι σταθμοί αναφοράς οι οποίοι για το ορεινό τμήμα ήταν 7, στο πεδινό 3 ενώ στο εκβολικό τμήμα μόνο 2 σταθμοί χαρακτηρίστηκαν ως περιοχές αναφοράς. Σε κάθε Γεωμορφολογική Ενότητα διερευνήθηκαν οι εποχικές και διαχρονικές μεταβολές στη σύνθεση των κοινοτήτων αναφοράς και προσδιορίστηκε δομή τους. Τα αποτελέσματα έδειξαν, ότι η σύνθεση των κοινοτήτων αναφοράς στο πεδινό τμήμα των ποταμών φαίνεται να παραμένουν σταθερές στις φυσικές διακυμάνσεις. Από την άλλη, οι μικρές διαφορές οι οποίες καταγράφηκαν στο ορεινό και εκβολικό τμήμα των ποταμών οφείλονται κυρίως στην όψιμη Άνοιξη και στις υψηλές θερμοκρασίες που επικρατούν κατά τους καλοκαιρινούς μήνες και εντοπίζονται στο μειωμένο αριθμό των βρυοφύτων και πτεριδοφύτων αντίστοιχα. Τέλος σύμφωνα τα αποτελέσματα η περίοδος διεξαγωγής των δειγματοληψιών προσδιορίζεται ανάμεσα στο χρονικό διάστημα μεταξύ τέλος Απριλίου και τέλος Σεπτεμβρίου αφού σε αυτό το χρονικό διάστημα οποιαδήποτε επίσκεψη στο πεδίο αναμένεται να δώσει την ίδια σύνθεση των κοινοτήτων αναφοράς. Διερευνήθηκαν, στο μεγαλύτερο δυνατό βαθμό, όλες οι πιθανές παράμετροι και πιέσεις, οι οποίες επηρεάζουν τη σύνθεση και την κατανομή υδρόβιων μακροφύτων κατά μήκος των λεκανών απορροής. Οι σημαντικότερες πιέσεις που δέχεται η περιοχή μελέτης επηρεάζουν κυρίως τα υδρομορφολογικά χαρακτηριστικά του οικοσυστήματος. Ως πιο αξιόπιστος και ολιστικός τρόπος αξιολόγησης της οικολογικής κατάστασης της περιοχής μελέτης επιλέχθηκε η Πολυμετρική προσέγγιση. Σαν πίεση επιλέχθηκε η υδρομορφολογική τροποποίηση. Συνολικά, διερευνήθηκαν 86 υποψήφιες μετρικές οι οποίες ανήκουν σε 5 κατηγορίες: 1) Αφθονίας/Ποικιλότητας, 2) Τροφικής κατάστασης, 3) Σύνθεσης φυτικών κοινοτήτων, 4) Ποιότητας Δομής της παρόχθιας ζώνης και 5) Ευαισθησίας/Ανοχής, οι οποίες προέρχονται από τις βιοκοινότητες του υγρού δίαυλου, της ενεργής κοίτης και της όχθης. Ο καθορισμός της κλίμακας πιέσεων πραγματοποιήθηκε με τη χρήση της Ανάλυσης Κύριων Συνιστωσών (PCA) με 36 υδρομορφολογικές μεταβλητές υποβάθμισης σε 2 χωρικά επίπεδα: Μακροκλίμακας και Μικροκλίμακας. Στον τελικό Πολυμετρικό δείκτη συμπεριλήφθηκαν μόνο οι μετρικές οι οποίες ικανοποιούσαν συγκεκριμένα κριτήρια. Τα κριτήρια αυτά αφορούσαν: την εκπλήρωση του κριτηρίου από την εφαρμογή των θηκογραμμάτων με απολήξεις (δηλαδή εξαιρούνται οι μετρικές οι οποίες έχουν στενό εύρος τιμών, πολλές ακραίες τιμές και πολλές απόμακρες παρατηρήσεις), την αποφυγή αλληλεπικαλυπτόμενων πληροφοριών (Spearman ǀrǀ>0,800) και την υψηλή συσχέτιση με τις κλίμακες πιέσεων (Spearman ǀrǀ>0,500). Συνολικά από τις 86 υποψήφιες μετρικές οι 6 θεωρήθηκαν ως κεντρικές μετρικές αφού ικανοποίησαν όλα τα πιο πάνω κριτήρια. Οι κεντρικές μετρικές είναι: 1) Δείκτης IBMR, 2) Δείκτης QBR, 3) Αριθμός Βρυοφυτικών taxa, 4) % Είδη Αναφοράς, 5) % Νιτρόφιλα είδη και 6) % Ελοφυτικά είδη (Phe_herbids). Ο Πολυμετρικός Δείκτης Μακροφύτων (Multimetric Macrophyte Index-MMI) είναι ο αριθμητικός μέσος των 6 κανονικοποιημένων «κεντρικών» μετρικών. Κανονικοποίηση καλείται η προσαρμογή του εύρους τιμών της κάθε μετρικής στο ενδεικτικό όριο από 0 μέχρι 1. Σημαντικό σημείο στην κανονικοποίηση των μετρικών είναι ο καθορισμός του ανώτερου (upper anchor) και κατώτερου ορίου (lower anchor) της κάθε «κεντρικής» μετρικής. Το ανώτερο και το κατώτερο όριο δείχνουν το ενδεικτικό εύρος της κάθε μετρικής όπου το ανώτερο όριο (anchor) αντιστοιχεί στην τιμή της μετρικής κάτω από τις συνθήκες αναφοράς. Στην παρούσα εργασία για το ανώτερο όριο κάθε μετρικής επιλέχθηκε το 75ο εκατοστημόριο (percentile) των μη διαταραγμένων περιοχών και για το κατώτερο όριο το 5ο εκατοστημόριο (percentile) των διαταραγμένων περιοχών. Για την αξιολόγηση της οικολογικής ποιότητας, των θέσεων δειγματοληψίας, με βάση τον Πολυμετρικό Δείκτη Μακροφύτων, απαιτείται ο καθορισμός των ορίων μεταξύ των 5 ποιοτικών κλάσεων όπως απαιτεί η Οδηγία Πλαίσιο για τα Ύδατα 2000/60/ΕΕ. Τα όρια του δείκτη καθορίστηκαν υπολογίζοντας αρχικά το όριο μεταξύ της «Υψηλής»/«Καλής» οικολογικής κατάστασης το οποίο ορίστηκε ως το 25o εκατοστημόριο μη διαταραγμένων περιοχών (0,623). Το υπόλοιπο εύρος τιμών χωρίστηκε σε τέσσερις ίσες κλάσεις. Τα αποτελέσματα έδειξαν, ότι ο ΜΜΙ δίνει πολύ καλή ένδειξη της οικολογικής κατάστασης των μεσαίου μεγέθους πεδινών ποταμών της Δυτικής Ελλάδας (RM-2). Σύμφωνα με τα αποτελέσματα το 29,6% των θέσεων δειγματοληψίας (8 θέσεις) ταξινομήθηκαν στην Υψηλή οικολογική κατάσταση, το 4% (14 θέσεις) στην Καλή οικολογική κατάσταση, το 22,3% (6 θέσεις) στην Μέτρια, το 29,6% (8 θέσεις) στην Φτωχή και μόνο το 3,7% (1 θέση) χαρακτηρίστηκε ως Κακής Οικολογικής Ποιότητας. Η παρούσα Διδακτορική Διατριβή, αποτελεί µια πρώτη προσπάθεια στον Ελληνικό χώρο για δημιουργία ενός ολοκληρωμένου συστήματος παρακολούθησης της οικολογικής ποιότητας των ρεόντων υδάτων με χρήση των υδρόβιων μακροφύτων ως βιολογικών ποιοτικών στοιχείων. Η μεθοδολογία αναπτύχθηκε και εφαρμόστηκε πιλοτικά σε δύο λεκάνες απορροής στα μεσαίου μεγέθους πεδινά ποτάμια της Ηπείρου Αχέροντα και Λούρου ακολουθώντας πιστά τις απαιτήσεις και τις κατευθυντήριες γραμμές της Ευρωπαϊκής Οδηγίας Πλαίσιο για τα Ύδατα 2000/60/ΕΕ. Επίσης το σύστημα αξιολόγησης το οποίο προτείνεται αναπτύχθηκε με σκοπό την εφαρμογή του σε όλα τα παρόμοιου τύπου ποτάμια της Ελλάδας αφού τόσο ο κατάλογος με τις υποψήφιες μετρικές όσο και ο ίδιος ο πολυμετρικός δείκτης μπορεί να ελεγχθεί και σε άλλους τύπους ποταμών της Ελλάδας (RM-1, RM-3, RM-4 & RM-5). Τέλος, τα αποτελέσματα που προκύπτουν συμβάλλουν στην ορθολογικότερη διαχείριση και ανάδειξη των ποτάμιων ενδιαιτημάτων και στην εφαρμογή της περιβαλλοντικής πολιτικής του νερού στην Ελλάδα. / The main objective of the present thesis was the ecological assessment of two river basins, Acheron and Louros; based on aquatic plant communities, water quality and hydromorphological characteristics, as well as, the development of a methodology for collecting, analyzing and assessing field data, specific adapted to Greek conditions. The specific objectives of the doctoral thesis include: a) the investigation of abiotic parameters influencing the distribution of aquatic macrophytes along the two river basins (Chapter A); b) the investigation of riparian zone structure and the assessment of “key” environmental gradient and human intervention (Chapter B); c) abiotic typology for reducing the spatial variability, monitoring the temporal and seasonal variation in of aquatic macrophytes distribution, and determination of reference communities in each geomorphological unit of the riverine ecosystem (Chapter C), and d) the development of the Macrophyte Multimetric Index (MMI) which is described step by step in Chapter D. Data were collected from 32 sampling sites, which were chosen according to the following criteria: i) covering a wide gradient of land used i.e. from natural to artificial; ii) selection of more than one site with similar geomorphological characteristics; iii) the constant distance between sampling sites; iv) the homogeneity of the sampling sites, and v) the accessibility to the sampling points throughout the duration of monitoring. Based on the above criteria, 15 sites were selected along Acheron river basin [11, Acheron river (A1-8 & A11-13); 1, Cocytos (A9); 1, Vouvo Rema (A15); 2, irrigation canals (A10 & A14)]. Additionally, 17 sampling sites were selected along Louros river (S1-S15). The survey area was subdivided into 3 zones, a) the wetted part of the channel, b) the marginal-active channel and c) the riparian woodland plot. The survey area length was standardized at 100 m according to the widely accepted methods [e.g. Mean Trophic Rank, (MTR); Riparian Forest Quality, (QBR)]. On the other hand, the width of each plot includes the area between, the end of the active channel and the riparian woodland. The field surveys were conducted during the vegetation periods (April to September) of the years 2005 to 2007. The coverage of each macrophyte species was visually estimated using DAFOR 5-point scale (1: Rare, 2: Occasional, 3: Frequent, 4: Abundant and 5: Dominant). Also, water physicochemical parameters such as temperature, DO, pH, conductivity, were measured in situ using portable equipment (WTW340i/SET). Additionally, surface water samples were collected for determination of nutrients such as nitrate and nitrite nitrogen, total nitrogen, ammonium, phosphorus nutrients (soluble reactive phosphorus and total phosphorus), Chl-a, and alkalinity (HCO-3, CO3=). Nutrient samples were collected and analyzed according to APHA standard analytical method (APHA, 1989). For the statistical processing of the data were used: 1) Hierarchical cluster analysis (Bray-Curtis), for the biotic typology of macrophyte data along river basins and to determine the structure of the riparian vegetation; 2) Indicator Species Analysis, was used to describe the hierarchical structure of each group to distinguish the indicator species (Ind_Sps) for each vegetation group; 3) Ordination, which were used both Indirect and Direct gradient analyses. Indirect gradient analyzes were used: a) Principal Component Analysis (PCA), to identify Geomorphological Units and to determining the pressure gradients; and b) Detrended Correspondence Analysis (DCA), for researching the spatial distribution of species abundance, and for seasonal and inter-annual variability of the reference communities. For direct gradient analyzes were used: a) Redundancy Analysis (RDA), for correlation between, water physicochemical parameters and Indicator species; and b) Canonical Correspondence Analysis (CCA), for correlation between geomorphological characteristics and indicator species, as well as, to determine the key variables best explain the degradation of the riparian zone. The results showed that along the two river basins, six vegetation groups can be distinguished, with similar environmental gradient pattern (springs-estuaries). The dominant species for the upper part of Acheron and Louros river basins were: Pteridium aquilinum, bryophyte taxa and Carex species (C. acuta and C. pendula respectively). Moreover, four different vegetation groups were characterized the middle part of both river basins. The different degree of anthropogenic alteration of river estuaries (Acheron and Louros), reflects in the composition of the plant communities. The estuaries of Acheron were characterized by the dominant of green algae and the tolerant species Potamogeton pectinatus, while the estuaries of Louros river was characterized by the absence of green algae and the dominance of Potamogeton nodosus. The most important physicochemical variables that significantly affect the distribution of aquatic macrophytes along the river basins were: pH, conductivity, water temperature, and mean water velocity, concentrations of nitrogen nutrients (ΝΟ3-Ν, ΝΗ4-Ν, ΝΟ2-Ν) and orthophosphate (PO4-P), as well as, Chl-a. Whereas, the most important geomorphological factors were: altitude, bed substrate, channel width, channel shading, habitat type, water depth. Hierarchical cluster analysis distinguished five vegetation groups of the riparian zone of the study area. The following groups were indentified and characterized by the dominant riparian species. The upper reaches were characterized by the Vegetation Group Ia: Platanus orientalis and Ib: Quercus coccifera-P. orientalis; the middle reaches by II: Salix alba and Populus alba; and lowland areas until estuaries by III: Phragmites australis. Vegetation Group IV was characterized by the dominant of non native species Eucalyptus camaldulensis and the giant reed Arundo donax. According to the results, species abundance was low in all Vegetation Groups. Also, the applied indices Riparian quality assessment (QBR), Habitat Quality Assessment (HQA) and Habitat Modification Score (HMS) revealed that the ecological integrity of the riparian zone increases the overall ecological quality of the riparian ecosystem. According to the hydromorphological characteristics, the sampling sites were grouped into three Geomorphological Units: Upper –Middle reaches-Estuaries. In each Geomorphological Unit (GU) a pressure gradient analysis was performed, and the reference sites were identified. For GU I the number of reference sites was 7, for GU II 3 reference sites were identified, while, for the estuaries the number of the reference sites were only 2. Also in each GU the seasonal and inter annual changes in reference communities, were investigated, and the structure of the reference community was determined. The results showed that the composition of the reference communities in lowland rivers appears to remain constant in the physical fluctuations. On the other hand, the slight differences which were recorded, in the GU I, during spring and summer sampling, referred to the reduction of bryophytes. This reduction might be cause due to the late spring (May), at the upper part of Louros river. Also, differences were recorded between autumn and spring samplings, in the GU III (estuaries). Those differences referred to the reduction of pteridophytes, maybe due to the high temperatures that prevail during the summer months. Finally, the sampling period could be set between late April and late September, since, during this period, any field visit will give the same composition of the reference communities. We investigated, to the greatest possible degree, all the potential parameters and pressures, which could influence the composition and distribution of aquatic macrophytes along the river basins. The most significant effect, from the current pressures, in the studied area, is the alteration of the hydromorphological characteristics of the ecosystem. The Multimetric approach was chosen, as the most holistic and reliable evaluation method of the ecological status of the study area. A preliminary list of potential plant metrics was compiled from a review of the literature, and in situ observations of plant community patterns. The metrics were grouped into five categories, so that each one representing a different ecological aspect of aquatic and riparian plant communities: 1) Richness/Diversity, 2) Trophic status, 3) Composition, 4) Riparian Integrity, and 5) Sensitivity/Tolerance. A total of 86 metrics were tested, of which 7 belonged to the category of "Abundance/Diversity", 4 to the category of "Trophic” status, 46 metric referred to “Composition” of plant communities, 11 referred to "Riparian Integrity”, and finally, 18 belonged to “Sensitivity/Tolerance” category. The estimation of the pressure gradient was performed using Principal Component Analyses (PCAs), with 36 hydromorphological degradation variables in 2 spatial scales: macroscale and microscale. Candidate metrics, which can be identified as robust and most informative, are scrutinized further, in the process of selecting core metrics. To be selected as a core metric the following aspects have to be considered: 1) core metrics should cover different metric types (see above); 2) metrics should not give redundant information. Inter-correlation tests between candidate metrics were carried out to detect redundant metrics (threshold value Spearman’s r<0.800). In case of redundancy we further investigate: the correlation of each metric with stress gradient (threshold value Spearman’s r<0.05); the correlation of each of the pair of metrics with the other metrics in order to finally omit the one that showed the higher overall mean correlation; and how well they separate stressed from unstressed sampling sites (graphical analysis of box-whisker plots). The final index includes 6 metrics out of 86 candidated metrics. The core metrics are: 1) IBMR, 2) QBR, 3) Number of Bryophyte, 4) % Reference Species, 5) % Nitrophilous taxa and 6) % Helophyte taxa (Phe_herbids). The different numerical scales of each core metric (e.g. abundance class, number of individuals) were normalized to unitless scores between 0 and 1. The upper and lower anchors mark the indicative range of a metric. The upper anchor corresponds to the upper limit of the metric’s value under reference conditions, and it was set as the 75th of the unstressed sites. The lower anchor corresponds to the lower limit of the metric’s value under the worst attainable conditions and it was set as 5th percentile of stressed sites. The multimetric index was calculated as the arithmetic mean of the normalized metrics (Böhmer et al., 2004). The final Multimetric Index provides a score that represents the overall relationship between the combined values of the biological parameters observed for a given site and the expected value under reference conditions. This score is – as for single metrics – expressed as a numerical value between zero and one. This range can be subdivided into any number of categories corresponding to various levels of impairment. To determine the boundaries of Multimetric Index, the 25th percentile of the unstressed sites (0,623) was set as the boundary for the high/good ecological class. We propose quality classes with equal ranges, to provide five ordinal rating categories for assessment of impairment in accordance with the demands of the WFD. The application of Macrophyte Multimetric Index (MMI) in the medium lowland rivers of Greece led to the ecological classification in five quality classes. The results indicated that the 29.6% of the sampling sites (8 sites) were classified in High ecological status, 4% (4 sites) in Good ecological status; the 22.3% (6 sites) in Moderate, 29.6% (8 sites) in the Poor and only 3.7% (1 site) was characterized as Bad ecological quality. The current doctoral thesis was the first attempt in the Greece, for establishing an integrated monitoring system of ecological quality of running water ecosystems, using aquatic macrophytes as biological quality element. The methodology developed, was pilot implemented in two river basins, Acheron and Louros, in Epirus, following the requirements and guidelines of the European Water Framework Directive, 2000/60/EE. Also, the evaluation system was developed to be proposed for implementation at all similar river types of Greece, since both the list of candidate metrics and the Multimetric Index itself, can be tested in other types of Greek rivers (RM-1, RM-3, RM-4 & RM-5). Finally, the results, will contribute to the sustainable management and conservation of riverine ecosystems, as well as, to the implementation of the water environmental policy in Greece.