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.

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.

Η παρούσα μελέτη αναφέρεται στη βιολογία και την ηθολογία του είδους Sparus aurata στη διάρκεια της διαβίωσής του στο σύμπλεγμα των λιμνοθαλασσών Μεσολογγίου Αιτωλικού. περιλαμβάνει τέσσερις ενότητες 1. βιοτικοί και αβιοτικοί παράγοντες του συμπλέγματος, και οι χωρικές και χρονικές διαφοροποιήσεις του 2.στοιχεία της βιολογίας και της ηθολογίας του είδους στις διαφορετικές λιμνοθάλασσες του συμπλέγματος 3.πρότυπα εκμετάλευσης Λ/Θ και η επίδρασή τους στα αποτελέσματα της αλιείας 4.μια πρώτη αξιολόγηση της επίδρασης που έχει η ανάπτυξη της εντατικής καλλιέργειας στην ευρύτερη περιοχή πάνω στους φυσικούς πληθυσμούς του είδους στο λιμνοθαλάσσιο σύμπλεγμα. / The study concerns the biology and behaviour of Sparus aurata during its presence in the lagoons of the Messolonghi-Etoloko (Western Greece). The following four components are included: 1. spatial variability and temporal fluctuations of the abiotic parameters in the area of the lagoons 2.elements of the biology and behaviour of the species in the different lagoons of the area 3.exploitation pattern of the biology of the lagoons and their contribution to the recorded landings 4.a first approach to estimate the influence of the intensive fish farming in the area on the wild populations of the species in the lagoons

Η περιοχή της αποξηραμένης Λίμνης Μουριάς βρίσκεται στο Ν. Ηλείας 5 Κm ΝΔ της πόλης του Πύργου κοντά στις εκβολές του Αλφειού ποταμού. Η παλιά λίμνη αποξηράνθηκε την περίοδο 1967-69. Αντικείμενο της διατριβής είναι: α) η μελέτη της χλωρίδας της περιοχής και ο προσδιορισμός και η χαρτογράφηση των τύπων οικοτόπων, β) η εκτίμηση της υποβάθμισης των μονάδων βλάστησης εξαιτίας των διάφορων ανθρωπογενών επιδράσεων, γ) η συσχέτιση των διακρινόμενων φυτοκοινοτήτων με τους περιβαλλοντικούς παράγοντες (φυσικοχημικές παράμετροι εδάφους και νερού), δ) ο πιλοτικός επαναπλημμυρισμός 5 στρεμμάτων και η εκτίμηση του ρυθμού εποικισμού της νέας λίμνης με φυτικά taxa. Κατά την εργασία πεδίου έγιναν εποχικές φυτοληψίες σε όλη την έκταση της αποξηραμένης λίμνης με τη μέθοδο Braun-Blanquet. Παράλληλα, έγιναν δειγματοληψίες εδάφους και νερού σε θέσεις στις οποίες είχαν πραγματοποιηθεί και δειγματοληψίες βλάστησης. Ακολούθησε η αναγνώριση των τύπων οικοτόπων και προσδιορίστηκαν τα όρια τους με τη χρήση GPS. Κατά την εργαστηριακή επεξεργασία έγινε η χλωριδική ανάλυση και ο προσδιορισμός των μονάδων βλάστησης, ενώ προσδιορίστηκαν οι φυσικοχημικές παράμετροι εδάφους και νερού. Οι σχέσεις των περιβαλλοντικών παραμέτρων διερευνήθηκαν τόσο μεταξύ τους, όσο και με τις μονάδες βλάστησης, με τη χρήση του συντελεστή συσχέτισης Spearman, τη μεθόδο Canonical Correspondence analysis (CCA) και την πολυπαραγοντική στατιστική ανάλυση (Factor analysis). Τέλος, πραγματοποιήθηκε πιλοτικός επαναπλημμυρισμός μικρού τμήματος της περιοχής (5.000 m²) και συστηματική παρακολούθηση του ρυθμού εποικισμού του νέου υγροτόπου με φυτικά είδη. Τα φυτικά είδη που καταγράφηκαν στην περιοχή της παλιάς λίμνης ανέρχονται σε 284, από τα οποία 144 χαρακτηρίζονται ως είδη διαταραγμένων βιοτόπων (δείκτες βόσκησης, ζιζάνια καλλιεργειών, είδη κρασπέδων δρόμων ή αγρών και περιοικιστικών χώρων). Παράλληλα, αναγνωρίστηκαν επτά διαφορετικοί τύποι οικοτόπων και 16 φυτοκοινότητες. Τα μεσογειακά αλίπεδα, οι καλαμώνες και οι συστάδες αρμυρίκης καταλαμβάνουν τη μεγαλύτερη έκταση στην περιοχή. Τη μέγιστη επίδραση και από τις τρεις κατηγορίες των φυτών-δεικτών υποβάθμισης παρουσιάζουν τα αλίπεδα, ενώ τα εποχιακά τέλματα εμφανίζουν τη μικρότερη επίδραση. Οι κοινότητες των αμμοθινών, καθώς και αυτές που σχηματίζονται στα έγκοιλα των θινών, αναπτύσσονται σε αμμώδη εδάφη, πλούσια σε CaCO3 και ιόντα ασβεστίου, με υψηλές τιμές pH. Οι κοινότητες των μεσογειακών αλιπέδων αναπτύσσονται σε διάφορους τύπους εδαφών από αμμώδη έως αργιλοπηλώδη, με υψηλή αλατότητα και αυξημένες συγκεντρώσεις φωσφόρου. Η υγρασία του εδάφους και η περιεκτικότητά του σε νιτρικό άζωτο είναι οι σημαντικότεροι παράγοντες που επηρεάζουν την ανάπτυξη των κοινοτήτων με Tamarix sp. Τα εδάφη των εποχιακών λιμνών της περιοχής παρουσιάζουν ένα συνδυασμό υψηλής αλατότητας, αλκαλικότητας και συγκέντρωσης θρεπτικών. Η κοινότητα με Phragmites australis αναπτύσσεται σε θέσεις υψηλότερης αλατότητας του νερού σε σχέση με την κοινότητα της Typha domingensis. Η μελέτη της διαδοχής της βλάστησης στο νέο υγρότοπο, δείχνει ένα σχετικά γρήγορο εποικισμό της νέας λίμνης, με είδη κυρίως των γειτονικών εποχιακών τελμάτων και καναλιών π.χ. Ruppia maritima, Zannichellia palustris, Chara sp., Ranunculus baudotti κ.ά. / The area of the drained Mouria lake is located 5Km SW of Pyrgos city (Prefecture of Ileia) near Alfeios River estuary. It was drained during the period 1967-69. Subjects of the present thesis are: a) the study of the flora in the drained lake area, the identification and the mapping of the habitat types, b) the estimation of the vegetation units degradation degree by various human activities, c) the correlation of the vegetation units with certain environmental parameters (soil and water physicochemical parameters), d) the pilot-scale re-flood of a part of the drained lake (0.5 ha) in order to estimate the colonization rate by plant species in the new lake. Seasonal vegetation samples were taken from the whole area of the drained Mouria Lake, following Braun-Blanquet method. Habitat types were identified and their limits were determined by means of GPS. In order to study environmental parameters soil and water samples were taken in sites where vegetation samples had already been taken. After the floristic analysis, vegetation units were detemined. The abundance of indicator plants of habitat degradation (grazing indicator plants, weeds and ruderals) in each habitat’s floristic composition is used in order to evaluate their ecological status. Correlations between environmental parameters were tested using Spearman correlation test, while Canonical Correspondence analysis (CCA) and Factor analysis were performed in order to examine relationships between the vegetation units and environmental variables. For a pilot-scale lake restoration an area of 0,5 ha was selected in the SE part of the former lake to be re-flooded. A total of 284 plant species were recorded in the are of the drained lake, 144 of which are characterized as indicator plants of habitat degradation. Seven habitat types and sixteen plant communities have also been identified in the study area. Salt meadows, reeds and Tamarix stands have the biggest cover in the area. Salt meadows appear to have the highest degree of degradation and the temporary ponds the lowest. The plant communities of sand dunes and these of wet dune slacks are formed in sandy soil, rich in CaCO3 and Ca+2 and with high pH values. The salt meadows communities are developed in various types of soils (sandy to loamy-clay) with high electric conductivity values and high phosphor concentrations. The soil moisture and the NO3- concentration are the most important factors that influence the growth of communities with Tamarix sp. Temporary ponds present a combination of high salinity, alkalinity and nutrient concentration values in the area. Phragmites australis community is developed on sites with higher water salinity values than Typha domingensis community. The study of vegetation succession in the pilot-scale wetland shows that many plant species of the nearby temporary ponds and channels like Ruppia maritima, Zannichellia palustris, Chara sp., Ranunculus baudotti etc. have rapidly colonised the new lake .

Macrophytes are an integral component of lake littoral zones and play an irreplaceable role in maintaining the ecological balance of wetlands. Recent research has highlighted the role of lake-scale environmental factors (or “filters”) and catchment- and/or landscape-scale processes in explaining variation in macrophyte communities across different scales. In this work, the effects of land-use and connectivity on macrophyte communities were explored at two contrasting spatial scales (i.e. local catchment scale and topographic catchment scale). At the local catchment scale, the results revealed strong scale-dependency. The effects of land use on macrophyte richness were most apparent at fine spatial scales (within 0.5 to 1 km) and significantly outweighed the importance of hydrology. In terms of growth form composition, the effects of hydrological connectivity were stronger than those of land use, with the greatest effect observed at an intermediate distance (~ 5 km) from the lake. The study on the hydrologically-connected lake pairs indicated that environmental filters were more influential in explaining species turnover than lake connectivity. Interestingly, geographical connectivity explained more of the variability in species turnover than hydrological connectivity. Moreover, the relative importance of environmental filters and lake connectivity to species turnover was very sensitive to the degree of human disturbance. The multi-scale interaction analyses indicated the effect of lake alkalinity on macrophyte composition is strongly influenced by catchment scale variables including hydrological features and land use intensity. The turnover in macrophyte composition in response to variability in alkalinity was stronger in catchments with low lake and stream density and weaker in catchments with a more highly developed hydrological network. Lake abiotic variables were found to have more influence on macrophyte composition in lowland catchments with a higher intensity of human disturbance. Moreover, the catchment-scale factors promoting the establishment of different communities were found to vary between catchments depending on lake type, the degree of environmental heterogeneity and hydrological connectivity.

Un des enjeux importants de l’écologie est de comprendre comment les pratiques anthropiques affectent la biodiversité et quelles en sont les conséquences sur le fonctionnement des écosystèmes. L’objectif de cette thèse est d’améliorer la compréhension des mécanismes régissant les communautés végétales aquatiques, et plus particulièrement ceux liés aux perturbations anthropiques et aux phénomènes d’eutrophisation. Les méta-écosystèmes constitués de réseaux d’étangs agro-piscicoles sont des modèles d’étude adaptés à notre problématique car ils sont sous forte pression anthropique et présentent une forte variabilité environnementale. Dans un premier temps, nous avons étudié l’impact des modes de gestion des bassins versants sur l’eutrophisation des étangs. Dans un second temps, nous avons mesuré l’effet de l’eutrophisation sur la productivité et la diversité des communautés phytoplanctoniques. Enfin, nous avons relié 3 types de contraintes générées par les pratiques anthropiques (l’eutrophisation, l’assèchement et la connectivité entre les étangs) sur les communautés de plantes aquatiques en termes de diversité spécifique et fonctionnelle. L’effet de l’eutrophisation, le recrutement et l'établissement des communautés des plantes aquatiques a été abordé au travers de la relation entre la banque de graines et la végétation établie. L’eutrophisation est le facteur majeur responsable de la diminution de la biodiversité végétale dans les étangs. Cependant les perturbations récurrentes constituées par les assecs, engendrent une succession cyclique qui contribue à maintenir une forte biodiversité dans les étangs. / One important issue of research in Ecology is to understand how anthropogenic activities are influencing biodiversity and what are the consequences on ecosystem functioning. The aim of the study is to improve the knowledge of the mechanisms governing aquatic plant communities, particularly those related to human disturbance and eutrophication. Meta-ecosystems constituted by networks of fish-farming shallow lakes are study models adapted to our problematic because they are submitted to a strong anthropogenic pressure and because they show a high environmental variability. First, we studied the impact of watershed management practices on shallow lakes eutrophication. In a second step, we measured eutrophication effect on productivity and on diversity of phytoplankton communities. Finally, we were able to link 3 types of constraints generated by human practices (eutrophication, drying and connectivity between shallow lakes) to aquatic plant communities in terms of specific and functional diversity. The impact of eutrophication, recruitment and establishment of aquatic plant communities has been approached through the relationship between the seed bank and established vegetation. Eutrophication is the major factor responsible for the loss of plant biodiversity in shallow lakes. However frequent disturbances due to drying events induce a cyclic succession that helps maintain a high biodiversity.

Τα παράκτια μεταβατικά οικοσυστήματα όπως οι λιμνοθάλασσες και οι αλυκές, αποτελούν δυναμικά οικοσυστήματα και παρουσιάζουν έντονες χωρικές και χρονικές διακυμάνσεις, αφού ως οικότονοι μεταξύ ξηράς και θάλασσας, δέχονται την ταυτόχρονη επίδραση χερσαίου και θαλάσσιου περιβάλλοντος. Παράλληλα είναι οικοσυστήματα υψηλής παραγωγικότητας, αφού φιλοξενούν είδη με υψηλή πρωτογενή παραγωγικότητα. Τα υδρόβια μακρόφυτα αποτελούν δομικά και λειτουργικά στοιχεία των οικοσυστημάτων αυτών και σύμφωνα με την Οδηγία Πλαίσιο 2000/60/ΕΕ, αποτελούν ποιοτικά στοιχεία και χρησιμοποιούνται ως βιοδείκτες για την εκτίμηση της οικολογικής ποιότητας των υδάτινων οικοσυστημάτων. Στα πλαίσια της παρούσας μεταπτυχιακής διατριβής, διερευνήθηκαν οι σχέσεις μεταξύ αβιοτικών και βιοτικών παραμέτρων της υδάτινης στήλης, στις λιμνοθάλασσες Κοτύχι και Πρόκοπο της ΒΔ Πελοποννήσου και στις αλυκές Λάρνακας και στον υγρότοπο Ακρωτηρίου (Αλυκές Ακρωτηρίου, λιβάδι Φασουρίου) της Κύπρου. Πραγματοποιήθηκαν μηνιαίες δειγματοληψίες κατά την βλαστητική περίοδο των ετών 2006, 2007 και 2008, στην διάρκεια των οποίων καταγράφηκαν οι φυσικοχημικές παράμετροι των υδάτων, όπως βάθος (m), διαφάνεια (m), θερμοκρασία (οC), αλατότητα (‰), αγωγιμότητα (mS/cm), διαλυμένο οξυγόνο (mg/l), pH, ολικά αιωρούμενα στερεά (mg/l), φωτοσυνθετικά ενεργή ακτινοβολία- PAR ενώ υπολογίστηκαν οι συγκεντρώσεις της Chl-α (mg/m3) η αλκαλικότητα (mg/l), η συγκέντρωση των θρεπτικών αλάτων φωσφόρου-SRP (mg/l) και αζώτου - NO2-N, NO3-N και ΝΗ4-Ν (mg/l), καθώς και η σταθερά απορρόφησης Κ (m-1) της υδάτινης στήλης. Παράλληλα συλλέχθηκαν ποσοτικά και ποιοτικά δεδομένα που αφορούν τη δομή των μακροφυτικών κοινωνιών, καθώς και την χωρική και χρονική διακύμανση της κατανομής και της ανάπτυξης των μακροφυτικών ειδών που απαντώνται στις λιμνοθάλασσες και στις αλυκές. Τέλος διερευνήθηκαν οι σχέσεις μεταξύ αβιοτικών παραμέτρων και ειδών μακροφύτων και εξετάστηκαν οι πιθανοί παράγοντες που επηρεάζουν την ανάπτυξη και την κατανομή των μακροφύτων. Για την διερεύνηση της δομής των μακροφυτικών κοινωνιών, την ταξινόμηση της υδρόβιας βλάστησης σε ευδιάκριτες ομάδες, καθώς και την ομαδοποίηση των σταθμών δειγματοληψίας ανάλογα με την σύνθεση της βλάστησης τους, εφαρμόστηκαν οι μέθοδοι ταξινόμησης TWINSPAN και MDS. Χρησιμοποιήθηκαν επίσης οι συντελεστές συσχέτισης Pearson (r) και Kendall (tau-b), προκειμένου να εξεταστεί η ύπαρξη πιθανών συσχετίσεων μεταξύ των φυσικοχημικών παραμέτρων, αλλά και μεταξύ βιοτικών και αβιοτικών παραμέτρων, ενώ πραγματοποιήθηκε ανάλυση διασποράς (one-way ANOVA) προκειμένου να διαπιστωθούν στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των περιοχών μελέτης, αλλά και μεταξύ των διαφορετικών ομάδων βλάστησης. Τέλος, για την διερεύνηση των αβιοτικών παραμέτρων που επηρεάζουν την ανάπτυξη και την κατανομή των μακροφύτων, εφαρμόστηκε η μέθοδος ανάλυσης κανονικών αντιστοιχιών CCA (Canonical Correspondence Analysis). Στις τέσσερις περιοχές μελέτης καταγράφηκαν συνολικά 29 taxa μακροφύτων, τα οποία ταξινομήθηκαν σε έξι ομάδες βλάστησης. Πέντε taxa από αυτά, αναφέρονται για πρώτη φορά στην Κύπρο. Τα είδη με την μεγαλύτερη αφθονία στις περιοχές μελέτης ήταν τα Ruppia cirrhosa, Potamogeton pectinatus, Najas marina ssp. armata, Althenia filiformis, Lamprothamnium papulosum και Ulva lactuca. Η βιομάζα των κυρίαρχων ειδών παρουσίασε εποχικές διακυμάνσεις με τις μέγιστες τιμές να καταγράφονται την άνοιξη και το καλοκαίρι. Στις λιμνοθάλασσες Κοτύχι και Πρόκοπο παρατηρήθηκε οικολογική διαδοχή ειδών στη διάρκεια της βλαστητικής περιόδου, η οποία μπορεί να αποδοθεί σε σημαντικές αλλαγές του αβιοτικού περιβάλλοντος (π.χ. αλατότητας), όπως η αντικατάσταση του είδους Potamogeton pectinatus από το αγγειόσπερμο Ruppia cirrhosa, ενώ η εμφάνιση ευτροφικών φαινομένων με σημαντική αύξηση της βιομάζας ευκαιριακών ειδών (π.χ. χλωρόφυτα), οδήγησε στην μείωση της βιομάζας των αγγειοσπέρμων. Στις αλυκές Λάρνακας και Ακρωτηρίου η βιομάζα κυμάνθηκε σε πολύ χαμηλά επίπεδα πιθανώς λόγω των πολύ ψηλών τιμών αλατότητας. Τις υψηλότερες τιμές βιομάζας παρουσίασε το αγγειόσπερμο Althenia filiformis τον Απρίλιο. Την βλαστητική περίοδο 2008 οι μεγαλύτερες τιμές αλατότητας που καταγράφηκαν στις αλυκές Λάρνακας και Ακρωτηρίου, δεν ευνόησαν την ανάπτυξη μακροφύτων. Αντίθετα στο λιβάδι Φασουρίου όπου η αλατότητα ήταν σημαντικά χαμηλότερη, η βιομάζα του κυρίαρχου Najas marina ssp. armata κυμάνθηκε σε υψηλές τιμές με τις μεγαλύτερες να καταγράφονται τον Ιούνιο. Από την διερεύνηση των μορφομετρικών χαρακτηριστικών του αγγειόσπερμου Ruppia cirrhosa, προέκυψε ότι η πυκνότητα των πληθυσμών του είδους κυμάνθηκε στα ίδια επίπεδα με άλλες λιμνοθάλασσες της Μεσογείου (449–5120 βλαστοί/m2), ενώ παρουσίασε θετική συσχέτιση με την θερμοκρασία και αρνητική συσχέτιση με την συγκέντρωση ολικού φωσφόρου. Το μήκος των φύλλων συσχετίστηκε θετικά με την συγκέντρωση των όξινων ανθρακικών ιόντων, τα οποία σε χαμηλές συγκεντρώσεις μπορεί να αποτελέσουν περιοριστικό παράγοντα για την ανάπτυξη των μακροφύτων. Η μεγαλύτερη ποικιλότητα μακροφύτων (δείκτης Shannon-Weaner) καταγράφηκε στην λιμνοθάλασσα Πρόκοπο, ενώ οι αλυκές Λάρνακας παρουσίασαν την χαμηλότερη ποικιλότητα, πιθανά λόγω του ότι οι υψηλές τιμές αλατότητας δεν ευνοούν την ανάπτυξη πολλών ειδών μακροφύτων. Η εφαρμογή του δείκτη οικολογικής αξιολόγησης ΕΕΙ (Ecological Evaluation Index) για την εκτίμηση της οικολογικής ποιότητας των υδάτων με την χρήση των μακροφύτων ως βιοδεικτών, είχε ως αποτέλεσμα την ταξινόμηση της ποιότητας των υδάτων της λιμνοθάλασσας Κοτυχίου ως Μέτρια, της λιμνοθάλασσας Πρόκοπος και των αλυκών Λάρνακας ως Καλή, ενώ του υγρότοπου Ακρωτηρίου μπορούν να χαρακτηριστούν ως Υψηλής οικολογικής ποιότητας. Oι σημαντικότερες περιβαλλοντικές παράμετροι που καθορίζουν την σύνθεση των ομάδων βλάστησης, αλλά και την εξάπλωση των ειδών των μακροφύτων στις περιοχές έρευνας, είναι το υδατικό ισοζύγιο, η αλατότητα και οι συγκεντρώσεις των θρεπτικών αλάτων. Στα πλαίσια προστασίας και διατήρησης των παράκτιων αυτών υγροτόπων, προτείνεται ο σχεδιασμός ενός μόνιμου δικτύου παρακολούθησης βιοτικών και αβιοτικών παραμέτρων και η διεξαγωγή συστηματικής έρευνας με την πραγματοποίηση οικολογικών μελετών χρησιμοποιώντας βιοτικά στοιχεία για την εκτίμηση της οικολογικής τους ποιότητας. Επίσης, η λήψη διαχειριστικών μέτρων για τον περιορισμό της εισροής θρεπτικών στους υγρότοπους, κρίνεται επιτακτική αφού η εμφάνιση ευτροφικών φαινομένων αποτελεί διαρκεί απειλή για τα υδάτινα οικοσυστήματα. Η απαγόρευση καταπάτησης των οικοτόπων, της απόρριψης σκουπιδιών, της βόσκησης και της θήρευσης, μπορεί να υλοποιηθεί με την λήψη και εφαρμογή αυστηρών μέτρων, καθώς και με την φύλαξη των περιοχών αυτών. Η περίφραξη και η σηματοδότηση επιλεγμένων σημείων, ο καθαρισμός απορριμμάτων, η απομάκρυνση ξενικών ειδών και ο καθαρισμός των καναλιών που συλλέγουν και διοχετεύουν νερό από την λεκάνη απορροής στους υγρότοπους, μπορούν να βοηθήσουν στην διατήρηση των υγροτόπων και την βελτίωση της οικολογικής τους κατάστασης. Επίσης, η πραγματοποίηση ειδικών περιβαλλοντικών μελετών πρέπει πάντα να προηγείται της υλοποίησης κάθε μορφής έργων. Τέλος η ενημέρωση και ευαισθητοποίηση του κοινού με την απρόσκοπτη λειτουργία κέντρων περιβαλλοντικής ενημέρωσης και φορέων διαχείρισης των περιοχών αυτών, κρίνεται απαραίτητη προκειμένου οι υγρότοποι να προστατευτούν και να αποφευχθεί η σταδιακή υποβάθμιση τους. / Lagoons and other coastal wetlands are shallow aquatic environments located in the transitional zone between terrestrial and marine ecosystems, which can span from freshwater to hypersaline conditions depending on their water balance. They exhibit an extreme spatial and temporal variability of environmental parameters and are recognized as highly productive ecosystems. Aquatic macrophytes are key structural and functional components of aquatic ecosystems. As photosynthetic sessile organisms being at the base of food web, are vulnerable and adaptive to human and environmental stress. They respond to aquatic environment representing reliable indicators of its changes and are mentioned in the WFD as biological quality elements for the ecological classification of transitional and coastal waters. In the present work, the relationships between biotic and abiotic parameters of the water column were investigated in coastal lagoons of Kotychi and Prokopos (NW Peloponnisos, Greece), Larnaca salt lakes and Akrotiri wetland (Cyprus). Monthly samplings were conducted during the vegetative periods of the years 2006, 2007 and 2008 and water parameters such as depth (m), transparency (m), temperature (οC), salinity (‰), conductivity (mS/cm), dissolved oxygen (mg/l), pH, photosynthetic active radiation – PAR and attenuation coefficient K (m-1) were recorded in situ, while Chl-α (mg/m3), total suspended matter (mg/l), alkalinity and nutrients of nitrogen and phosphorus (mg/l) were determined in the laboratory. Quantitative and qualitative data concerning aquatic macrophyte flora were recorded during the same period, such as species composition, community structure, spatial and temporal variations of species abundance and the succession of submerged macrophytes in relation to the main environmental factors. The aquatic macrophytic community was distinguished in different vegetation groups using TWINSPAN and MDS techniques. Correlations between environmental parameters were tested using Pearson and Kendall correlation tests, while One –way ANOVA was used to determine statistical significant differences of environmental variables between different study areas and distinguished plant groups. Finally CCA was performed in order to examine relationships between the species abundance and environmental variables. In total, 29 taxa were recorded in all four study areas and were classified in six vegetation groups. Five species were recorded for the first time in the island of Cyprus. The most abundant species were Ruppia cirrhosa, Potamogeton pectinatus, Najas marina ssp. armata, Althenia filiformis, Lamprothamnium papulosum και Ulva lactuca. The biomass of dominant species showed seasonal variations and maximum biomass values were recorded in late spring and summer. In Kotychi and Prokopos lagoons, the replacement of Potamogeton pectinatus by Ruppia cirrhosa was recorded, probably due to significant increase of salinity. In other parts of the lagoons, the replacement of macrophyte beds due to increased macroalgal proliferation was also recorded. In Larnaca and Akrotiri salt lakes, biomass values were significantly lower as a result of high salinity values. The most abundant species was Althenia filiformis (biomass peak in April). During the vegetative period of 2008, extreme salinity values were recorded as a result of reduced rainfall. High salinity values resulted in scarse occurrence of macrophytes in the salt lakes during this period. In Fasouri marsh, which is characterized by minimum salinity values, the dominant species Najas marina ssp. armata showed high biomass values (peak in June). Regarding the results of Ruppia cirrhosa population’s density in Kotychi lagoon (449-5120 shoots/m2), they were comparable with data from other Mediterranean lagoons. Meadows density was positively correlated with temperature and negatively correlated with total phosphorus. Leaf length showed positive correlation with bicarbonate ions, which can be a restrictive factor for the growth of macrophytes. The highest macrophyte diversity (Shannon-Weaner index) was found in Prokopos lagoon, whereas Larnaca salt lakes had the lowest values, probably due to high salinity. The implementation of EEI (Ecological Evaluation Index) for the assessment of the ecological quality of coastal and transitional waters, showed that Kotychi lagoon was classified into Moderate ecological class. Prokopos lagoon and Larnaca salt lakes were classified into Good ecological class and finally Akrotiri wetland was classified into High ecological class. Hydrological regime, salinity and nutrient concentrations seem to be the key factors controlling macrophyte composition, community structure and species abundance. For the conservation and management of these coastal and transitional wetlands, we propose the development of a monitoring network for biotic and abiotic parameters. Ecological studies for the evaluation of ecological quality of the wetlands according to the WFD 200/60/EU and implementation of management practices for the reduction of nutrient inflows in the wetlands are needed, in order to reduce eutrophication phenomena, which are a severe threat for the ecological balance of the wetlands. The encroachment of wetlands, hunting and waste discharges, should be prohibited by law. Finally, the increase of public environmental awareness will have significant results in the conservation of coastal wetlands.