Analýza vlastností perifytonu v post-těžebních jezerech v severních Čechách

Mgr. Eliška Konopáčová

Disertační práce

Analysis of Periphyton Features in Post-mining Lakes in Northern Bohemia

Abstract:

One possible way of post-mining landscape restoration is hydric recultivation when the mining lakes emerge. Due to the recent growing numbers of post-mining lakes connected with coal mine suppression, a better understanding of the post-mining lake´s ecosystem is needed. The presented dissertation thesis aimed to study periphyton, which is often a predominant component of the littoral zone of post-mining lakes. The work was conducted in the years 2019?2021 in the three oligo- to mesotrophic post-mining Lakes Medard, Most and Milada in Northern Bohemia. Several periphyton characteristics were assessed: biomass per area, nutrient composition, and autotrophic diversity. Since the periphyton of investigated lakes exists under conditions of severe phosphorus (P) limitation, special focus was paid to the ability of periphyton to acquire P from the water column. Results showed that diatoms, Chlorophyta and Cyanobacteria are the main autotrophic groups of periphyton in all investigated lakes. Their contribution was changing with the increasing trophy and age of the lake from the dominance of diatoms in the highly oligotrophic youngest Lake Medard to the co-dominance of diatoms and Chlorophyta in Lakes Most and Milada. A high fraction of diatom species (25%) in the respective watershed (Ohře river) were found exclusively in the studied post-mining lakes. Contradicting our expectations, specific P uptake affinity decreased in the season and was not correlated with lake water phosphorus concentration. We assume that two main processes concerning the limiting nutrient phosphorus exist: 1) phosphorus acquisition from the lake water and 2) phosphorus internal recycling in the periphyton mats. The obtained knowledge can be used for identifying future changes in the lakes as well as for the prediction of the development of other newly developed lakes established during the restoration of post-mining lands.

Abstract:

Jednou z možností rekultivace krajiny v minulosti zasažené těžbou je rekultivace hydrická, jež vede ke vzniku unikátních jezer. Ekosystém takto vzniklých jezer nebyl dosud podrobně studován. Cílem předkládané disertační práce je přinést nové poznatky o perifytonu, který je často velmi významným obyvatelem příbřežní zóny jezer vzniklých po těžbě uhlí. Předkládaná práce je zaměřena na unikátní sérii tří různě starých oligo- až mezotrofních jezer Medard, Most a Milada vzniklých po těžbě uhlí na severu České republiky. Experimentální práce byla provedena v rozmezí let 2019 až 2021 a v rámci ní bylo studováno několik parametrů jako například celková biomasa, autotrofní složení a obsah živin v biomase. Jelikož perifyton studovaných jezer přežívá v podmínkách silné limitace fosforem, část studie byla věnována studiu příjmu fosforu perifytonem. Rozsivky, zelené řasy, a sinice byly identifikovány jako hlavní autotrofní organismy perifytonu. Jejich procentuální zastoupení se lišilo s přibývající trofií a stářím jezera od dominance rozsivek v silně oligotrofním nejmladším jezeře Medard do společné dominance rozsivek a zelených řas ve starších jezerech Most a Milada. Ve studovaných jezerech byl nalezen velký počet druhů, které prozatím nebyly v povodí Ohře (kde jsou jezera situována) zaznamenány. V rozporu s naším předpokladem, specifická afinita pro fosfor se snižovala v sezóně a nebyla korelována s koncentrací fosforu ve vodě. Předpokládáme, že vedle příjmu fosforu hraje pro perifyton velkou roli i proces recyklace již získaného fosforu uvnitř nárostu. Získané informace mohou být použity pro modelování budoucího vývoje studovaných jezer i jezer jim podobných vzniklých během rekultivace potěžební krajiny.

Keywords

Jezera vzniklá po těžbě uhlí, oligotrofní, perifyton, řasy, sinice, koloběh fosforu, analýza pigmentů, diverzita, autotrofové, bentos

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 20. 2. 2023

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 27. 4. 2023
• Vedoucí: prof. Ing. Miloslav Pouzar, Ph.D.

Univerzita Pardubice

Fakulta chemicko-technologická

Doktorský studijní program / obor:
Chemické a procesní inženýrství / Environmentální inženýrství