Experimentální posouzení vlivu kvality vody na příjem fosforu u invazní vodní rostliny Elodea nuttallii

Verze PDF

Studie se zabývá posouzením vlivu čtyř faktorů (tvrdost a eutrofizace vody, fenologie a původ rostlin) na příjem fosforu u dvou subpopulací vodního moru amerického (Elodea nuttallii). Elodea nuttallii se přirozeně vyskytuje v Severní Americe, odkud byly v roce 1939 přivezeny samičí rostliny do Evropy jako akvarijní rostliny. Rostliny použité v experimentu byly odebrány ze dvou lokalit na řece Rýn, v lužní oblasti Alsaska a v pohoří Vogézy. První výskyt Elodea nuttallii v Alsasku byl zaznamenán v roce 1950. Předpokládá se, že v lužních oblastech došlo k introdukci opakovaně. Naopak populace v pohoří Vogézy je klonální a pochází pouze z jediné introdukce, jež proběhla v 70. letech.
Vliv eutrofizace vody na příjem fosforu rostlinami byl sledován u rostlin pěstovaných ve vodě eutrofní (100 μg.l−1 P-PO43−) a hypertrofní (300 μg.l−1 P-PO43-). Vliv fenologie rostlin byl posuzován na základě rozdílu v příjmu fosforu u rostlin odebraných v různých obdobích roku: zima, jaro a léto (prosinec, květen a červenec).
Z experimentu vyplývá, že hlavním faktorem ovlivňujícím příjem fosforu vodním morem americkým je míra eutrofizace vody. Rostliny přijímaly vysoké množství fosforu svým prýtem. Tento příjem se postupně zvyšoval v závislosti na dostupnosti fosforu ve vodě, tedy ve vodách hypertrofních byl tento příjem větší než ve vodách eutrofních. Příjem fosforu je ovlivněn tvrdostí vody druhotně a faktor fenologie rostlin nemá jednoznačný vliv na příjem fosforu rostlinami, ale má vliv na zabudovávání a uvolňování fosforu z těl rostlin. V zimě rostliny využívaly fosfor ke svému růstu nejméně, v období jara naopak nejvíce.

Využitelné výstupy: 
  • Odebrané rostliny byly pěstovány za těchto podmínek: 80‑100 % nasycenost kyslíku ve vodě, 16 °C ± 2 °C, bez substrátu, světelný režim 14:10 (světlo:tma) s intenzitou osvětlení 5000 ± 200 lux. Průměrné hodnoty parametrů měkké vody z Vogéz: množství Ca = 7 mg.l-1; pH = 7,2; vodivost = 72 μS.cm−1 a tvrdé vody z Alsaska: množství Ca = 70 mg.l-1; pH = 8,4; vodivost = 669 μS.cm−1.
  • Množství fosforečnanů (PO43-) ve vodě z Alsaska v různých ročních obdobích: 5 μg.l−1 jaro, 11 μg.l−1 zima a 10 μg.l−1 léto. Množství fosforečnanů (PO43-) ve vodě z Vogéz v různých ročních obdobích: 28 μg.l−1 jaro, 34 μg.l−1 zima a 37 μg.l−1 léto.
  • V době experimentu bylo v pokusné nádrži celkem 6 litrů vody s 20 prýty E. nuttallii, každý o velikosti 7 cm. Množství fosforečnanů ve vodě se stanovovalo v šestihodinových intervalech od začátku (0 hod) po ukončení měření (72 hod). Množství vápníku ve vodě bylo stanovováno po 36 hodinách. Množství vápníku ve vodě obou úrovní trofických i tvrdosti klesalo s dobou trvání experimentu. Alsaská voda vyšší trofické úrovně obsahovala prokazatelně více vápníku.
  • Obě subpopulace přijímaly více fosforu ve vodě z Vogéz. Vogézská subpopulace pěstovaná ve vodě z lokality jejího výskytu přijímala méně fosforu než alsaská subpopulace rovněž pěstovaná ve vodě svého výskytu.
  • Měření prokázalo, že množství přijímaného fosforu je vyšší v hypertrofních vodách než ve vodách eutrofních. Tento vliv však nebyl prokázán u alsaské populace E. nuttallii v podmínkách alsaské vody během zimních a letních experimentů.
  • Průměrný obsah fosforu v rostlinné sušině činil 0,61 % ± 0,15 % (rozsah 0,3–1 %). Jeho hodnota se významně neměnila v průběhu experimentu ani při rozdílných faktorech. V letním období vykazovala vyšší úroveň růstu vogézská subpopulace, naopak v období zimní populace alsaská. V porovnání s vodou hypertrofní byla pozorována vyšší úroveň růstu rostlin v alsaské vodě eutrofní. Úroveň trofie však neměla průkazný vliv na růst rostlin ve vodě vogézské.
Grafické přílohy: 
Dynamika množství vápníku ve vodě. Legenda: první písmeno uvádí typ vody a druhé určuje subpopulaci (tedy AV – voda z Alsaska, subpopulace z Vogéz).
Dynamika množství fosforu ve vodě v zimním období. Legenda: první písmeno uvádí typ vody a druhé určuje subpopulaci (tedy AV – voda z Alsaska, subpopulace z Vogéz).
Dynamika množství fosforu ve vodě v jarním období. Legenda: první písmeno uvádí typ vody a druhé určuje subpopulaci (tedy AV – voda z Alsaska, subpopulace z Vogéz).
Dynamika množství fosforu ve vodě v letním období. Legenda: první písmeno uvádí typ vody a druhé určuje subpopulaci (tedy AV – voda z Alsaska, subpopulace z Vogéz).
Výsledky analýzy kovariance na snížení množství fosforu ve vodě a na daném parametru.
Výsledky analýzy kovariance na snížení množství fosforu ve vodě a na ročním období.
Výsledky analýzy kovariance na snížení množství fosforu ve vodě a na trofické úrovni.
Úroveň růstu rostlin.
Zdroj: 
Baldy, V., Thiebaut, G., Fernandez, C., Sagova-Mareckova, M., Korboulewsky, N., Monnier, Y. et al. (2015): Experimental Assessment of the Water Quality Influence on the Phosphorus Uptake of an Invasive Aquatic Plant: Biological Responses throughout Its Phenological Stage. PLOS ONE 10: e0118844.
Zadal: 
Vladimír Klapka
EEA Grants Investice do rozvoje vzdělávání
Podpořeno grantem z Islandu, Lichtenštejnska a Norska. Supported by grant from Iceland, Liechtenstein and Norway.