Hidrológiai Közlöny 2010 (90. évfolyam)

6. szám - LI: Hidrobiológus Napok: „Új módszerek és eljárások a hidrobiológiában” Tihany, 2009. szeptember 30–október 2.

138 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2010. 90. ÉVF. 6.. SZ. ben is (Forchammer 1999, Van der Steen et al. 1999). Ily mó­don az alacsony tápelemkoncentráción túl, a magas pH is limi­táló tényező lehet, melynek következtében a békalencséknek már kisebb esélyük van benőni a vízfelszínt. szó algaágy (FLAB) a fizikai gátlóhatásuk miatt szintén módo­sítja (Roijackers et al. 2004). A Lemna-alga kompetíció limitá­ló tényezői intenzitásának pontosabb megállapításához további terepi kísérletek eredményei nyújthatnak reálisabb képet. • Kontroll ^ —O— N hiány —O— P hiány —•— Fe hiány —A— Mn hiány —A— pH 10 —X— teljes hiány 1.2 0.8 ­0.6 0.4 ­o o rSH :§ J3 o Z Q_ Q-» p­Kezelések c 3. ábra. Algák által okozott tápelemhiány hatása a békalencsék növekedési rátájára (A) és klorojilltartalmára (B). A hibasávok az eredmények szórásai, n=3. A víz tápelem hiányát jól tükrözte a békalencsék lecsökkent szöveti N-, P-, és Fe-koncentrációja is (2. táblázat). Algák hatá­sára 10 mgN/g illetve 5 mgP/g alá csökkent a szártagok elem­koncentrációja, ami már jóval alatta van az optimálisan növe­kedésű Lemna kultúrákénak (Vermaat & Hanif, 1998). A Lemna alga kokultúrákban a békalencsék növekedését az algák erősen gátolták. A Lemna kultúrák növekedése újra hely­reállt, ha az algakezelésnek kitett oldatba visszapótoltuk az al­gák által felvett, vagy immobilizált tápelemeket. Az eredmé­nyek azt mutatják, hogy a vizsgált algák a tápelemek (N, P, Fe, Mn) elvonása továbbá fotoszintézisük miatt létrejövő magas pH következtében gátolják a békalencséket. A békalencsék nö­vekedésgátlásában szerepet játszó öt limitáló tényező közül a nitrogénelvonás volt a legerősebb (72 %), a pH emelés volt a második (52 %), majd pedig a P>Fe>Mn tápelemek elvonása (51 %, 47 %, 18 %-os növekedés-gátlás). A kísérlet utolsó napján az algák által okozott nitrogénhiány és a magas pH majdnem nullára csökkentette a békalencsék növekedését. A magas pH már a Z,em/ia-szumberz növény kompetícióban is kulcstényezőnek bizonyult a békalencsék növekedésgátlásában (Szabó et al. 2009). A magas pH nem csak a nitrát és foszfát biológiai hozzáférhetőségét csökkenti, hanem a foszfát és más mikroelemek kicsapódásához is hozzájárul (Novacky & Ull­rich-Eberius 1982, Wetzel 1983). Az akváriumi kísérleteinkben a békalencsékre ható limitáló tényezők intenzitását terepi körülmények között számos egyéb tényező befolyásolhatja: az üledékből történő tápelem-felsza­badulás, a heterotróf mikroorganizmusok hatása (Szabó et al. 2000). A limitáló tényezők intenzitását a perifita algák és az ú­Key factors for duckweed during algal competition S. Szabó, Zs. Kotroczó, Gy. Vincze, Zs. Hörcsik, I. János AbstractThe asymmetric competition for light and nutrients between floating aquatic plants and algae is thought to be key in explaining why dominance by either of these groups can represent a self-stabilizing condition that is difficult to change. Although the shading effect of floating plants on planktinic algae has been well documented, the strength of limiting factors on floating plants during algal competition has been poorly explored so-far. Here we demonstrated that duckweed (Lemna gibba) growth was found to be strongly reduced by unicellular green algae (Scenedesmus conspicua , Chlorella sp., Chlamydomonas sp.) in indoor experiments. These algae reduced N, P, Fe and Mn concentrations of the medium drastically, moreover they increased the pH beyond 10. Subsequent additions of nutrients and pH neutralisation removed the growth inhibition of duckweed. This growth inhibition is, therefore, concluded to be due to pH increase and N, P and trace element (Fe, Mn) removal. Of the five factors significantly inhibiting duckweed growth, depletion ofN was strongest, increase in pH was second, followed by reduction ofP>Fe>Mn. 0.2 ­4. ábra. Algák által okozott tápelemhiány hatása a békalen­csék növekedésére. A hibasávok az eredmények szórásai, n=3. Irodalom Alaerts, G. J., Rahman Mahbubar, M. D. & Kelderman, P. (1996) Performance a­nalysis of a full-scale duckweed-covered sewage lagoon. Water Resurce, 30: 843-852. Barko, J.W. & Smart, R.M. (1985) Laboratory culture of submerged freshwater macrophytes on natural sediments. Aquatic Botany, 21: 251-263. Edwards, P., Hassan, M. S., Chao, C. H. & Pacharaprakiti, C. (1992) Cultivation of duckweed in septage-loaded earthen ponds. - Bioresurce Technology, 40: 109-117 Forchhammer, N. C. (1999) Production potential of aquatic plants in systems mi­xing floating and submerged macrophythes. Freshw. Biology, 41: 183-191. Landolt, E. (1986) The family of Lemnaceae - a monographic study, Vol. 1. ­Veröffentlichungen des Geobotanischen Institutes ETH, Stiftung Rübel, Zü­rich, 2, pp. 71 McLay, C. L. (1976) The effect of pH on the population growth of three species of duckweed: Spirodela oligorrhiza, Lemna minor and WolJJia arrhiza. Freshwater Biology, 6: 125-136. Novacky, A. & Ullrich-Eberius, C. I. (1982) Evidence for dual uptake mechan­ism in the plasmalemma from H + /phosphate cotransport in Lemna gibba. Plant Physiology, 69: 93. Roijackers, R. M. M., Szabó, S. & Scheffer, M. (2004): Experimental analysis of the competition between algae and duckweed-Arch. Hydrobiol. 160:401 -412. Steinberg, R. A. (1946) Mineral requirements of Lemna minor. - Plant Physio­logy, 21: 42-48. Szabó, S., Braun, M., Balázsy, S. & Reisinger, O. (1998) Influences of nine algal species isolated from duckweed covered sewage miniponds on Lemna gibba L. - Aquatic Botany, 60: 189-195. Szabó, S-, Braun, M. & Borics, G. (1999) Elemental flux between algae and du­ckweeds (Lemna gibba) during competition. Archiv fíir Hydrobiologie, 146: 355-367. Szabó S., Braun M., Nagy T., Balázsy S. & Reisinger O. (2000) Decomposition of duckweed ( Lemna gibba) under axenic and microbial conditions: flux of nutrients between litter water and sediment, the impact of leaching and mic­robial degradation. Hydrobiologia, 434: 201-210. Szabó, S., Roijackers, R. M. M. & Scheffer, M. (2003) A simple method for ana­lysing the effects of algae on the growth of Lemna and preventing the algal growth in duckweed bioassays. Archiv für Hydrobiologie, 157: 567-575. Szabó, S-, Scheffer, M., Roijackers, R., Waluto, B., Braun, M., Nagy, P, Borics, G.& Zambrano, L. (2009) Strong growth limitation of a floating plant (Lem­na gibba) by submerged macrophyte (Elodea nuttallii) under laboratory con­ditions. Freshwater Biology, In Press. Van der Steen, P., Brenner, A., Shabtai, Y. & Oron, G. (1999) Improved fecal co­liform decay in integrated systems of duckweed and algae ponds. Water Scie­nce Techology, 42: 363-370. Vermaat, J. E. & Hanif, K. M. (1998) Performance of common duckweed species (.Lemnaceae ) and waterfem Azolla filiculoides on different types of waste wa­ter. Water Resurce. 32: 2569-2576. Wetzel, R. G. (1983) Biochemical cycling of essential micronutrients. Limnology (ed. R. G. Wetzel), 298-349. Saunders College Publishing, London. Zirschky, J. & Reed, S. C. (1988) The use of duckweed for wastewater treatment. -J. WPCF. 69: 1253-1258.

Next

/
  • Elrendezés
  • Igazítás
  • Forgatás
Oldalképek
Tartalom