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.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:upatras.gr/oai:nemertes:10889/5353 |
| Date | 05 July 2012 |
| Creators | Φυττής, Γεώργιος |
| Contributors | Παπαστεργιάδου, Ευανθία, Fyttis, Georgios, Παπαστεργιάδου, Ευανθία, Γεωργιάδης, Θεόδωρος, Ρεϊζοπούλου, Σοφία |
| Source Sets | University of Patras |
| Language | gr |
| Detected Language | Greek |
| Type | Thesis |
| Rights | 12 |
| Relation | Η ΒΚΠ διαθέτει αντίτυπο της διατριβής σε έντυπη μορφή στο βιβλιοστάσιο διδακτορικών διατριβών που βρίσκεται στο ισόγειο του κτιρίου της. |
Page generated in 0.0039 seconds