Abstract
The aim of the thesis was to specify key differences in chemistry and biota (zooplankton communities) among fluvial lakes in three regions of the Czech Republic: the central part of the Elbe River, the upper part of the Lužnice River and the upper part of the Svratka River. The ten studied lakes of the three regions differ in size, geology, shading, connection with the river and the level of anthropogenic impact. The following hypotheses were tested: (1) The water chemistry of fluvial lakes significantly differs in different floodplains. In the central Elbe River floodplain, there are the highest values of conductivity and concentrations of organic matter and nutrients. Fluvial lakes of the Svratka River floodplain show the lowest level of these parameters, and fluvial lakes of the upper Lužnice River have levels intermediate between the two previous regions. (2) The chemistry of fluvial lakes that have contact with the river through surface connection is significantly influenced by the river. (3) The structure of zooplankton differs in different lakes due to the geographical distance between locations, their different altitude and water chemistry. The PCA analysis of selected parameters of the water chemistry revealed a close relationship of locations in the central Elbe River floodplain on the one side and close relationship of the locations in the upper Lužnice River and Svratka River on the other. However, the amount of organic matter, nitrogen (with the exception of nitrates) and phosphorus was independent of the region. The relationship between the extent of the lake-river connection and the water chemistry was not significant. The hypothesis that the zooplankton differ in different lakes was not proved—the species composition was similar in all the lakes.
Similar content being viewed by others
References
Albrecht, J., Albrechtová, A., Balda, P., Beneš, J., Benešová, D., et al. (2003). Českobudějovicko. In P. Mackovčin & M. Sedláček (Eds.), Chráněná území ČR (Vol. VIII). Praha: Agentura ochrany přírody a krajiny a EkoCentrum Brno.
Amoros, C., Roux, A. L., Reygrobellet, J. L., Bravard, J. P., & Pautou, G. (1987). A method for applied ecological studies of fluvial hydrosystems. Regulated Rivers, 1(1), 17–36. https://doi.org/10.1002/rrr.3450010104.
Bolpagni, R., Bresciani, M., Laini, A., Pinardi, M., Matta, E., Ampe, E. M., Giardino, C., Viaroli, P., & Bartoli, M. (2014). Remote sensing of phytoplankton-macrophyte coexistence in shallow hypereutrophic fluvial lakes. Hydrobiologia, 737(1), 67–76. https://doi.org/10.1007/s10750-013-1800-6.
Brink Van Den, F. W. B., De Leeuw, J. P. H. M., Velde Van Der, G., & Verhegen, G. M. (1993). Impact of hydrology on the chemistry and phytoplankton development in floodplain lakes along the Lower Rhine and Meuse. Biogeochemistry, 19, 103–128.
Bürgerová, E., Kroupa, M., Drbal, K., & Bastl, J. (1990). Trofie inundačních vod v povodí Horní Lužnice. Sborník Vysoké školy zemědělské v Praze Agronomické fakulty v Českých Budějovicích - řada fytotechnická, 7(2), 75–88.
Chalupová, D., & Janský, B. (2005). Fluviální jezera středního Polabí – porovnání kvality vody a obsahu těžkých kovů v sedimentech. Geografie Sborník ČGS, 3, 229–242.
Chalupová, D., Havlíková, P., & Janský, B. (2012). Water quality of selected fluvial lakes in the context of the Elbe River pollution and anthropogenic activities in the floodplain. Environmental Monitoring and Assessment, 184(10), 6283–6295. https://doi.org/10.1007/s10661-011-2419-6.
Chlupáč, I., Brzobohatý, R., Kovanda, J., & Stráník, Z. (2002). Geologická minulost České republiky. Praha: Academia.
Chuman, T., Gürtlerová, P., Hruška, J., & Adamová, M. (2014). Map of geochemical reactivity of rocks in the Czech Republic. Journal of maps, 10(2), 341–349.
Dembowska, E. A. (2017). The impact of an extreme flood in spring/summer 2010 on phytoplankton communities in oxbow lakes of the lower Vistula River, Central Poland. Annales de Limnologie - International Journal of Limnology, 53, 19–26. https://doi.org/10.1051/limn/2016030.
Drbal, K., & Rauch, O. (1996). Water chemistry. In K. Prach, J. Jeník, & A. Large (Eds.), Floodplain ecology and management (pp. 47–51). Amsterdam: SPB Academic Publishing.
Fučík, P., Kaplická, M., Kvítek, T., & Peterková, J. (2012). Dynamics of stream water quality during snowmelt and rainfall-runoff events in a small agricultural catchment. Soil Air Water, 40(2), 154–163. https://doi.org/10.1002/clen.201100248.
Hardekopf, D. W., Horecký, J., Kopáček, J., & Stuchlík, E. (2008). Predicting long-term recovery of a strongly acidified stream using MAGIC and climate models (Litavka, Czech Republic). Hydrology and Earth Sciences, 12, 497–490.
Havlíková, P. (2010). Limnologická studie dvou vybraných fluviálních jezer řeky Svratky v Milovské kotlině. Acta Rerum Naturalium, 9, 71–84.
Hejzlar, J., & Kopáček, J. (1991). Semimicrodetermination of dissolved reactive and total phosphorus in the water. Sborník Hydrochémia 91, 72–98.
Hrbáček, J. (1958). Typologie und Produktivität der teichartigen Gewässer. Verh Internat Verein Limnol Journal, 13, 394–399.
Hrbáček, J. (1962). Species composition and the amount of zooplankton in relation to the fish stock. Rozpravy ČSAV, 72(10) 75 pp.
Hrbáček, J. (1996). Vztahy v potravní síti. In M. Eiseltová (ed.), Obnova jezerních ekosystémů – holistický přístup. Wetlands International, 32, 44–58.
Hrbáček, J., & Novotná Dvořáková, M. (1965). Plankton of four backwaters related to their size and fish stock. Rozpravy ČSAV, 75(13) 65 pp.
Illyová, M. (2006). Zooplankton of two arms in the Morava River floodplain in Slovakia. Biologia, 61(5), 531–539.
Johanisová, N., & Pop, M. (1990). Perloočky a další korýši v Libickém luhu (Crustacea: Cladocera, Anostraca, Notostraca). Muzeum a současnost, 4, 5–34.
Kalff, J. (2002). Limnology. Upper Saddle River: Prentice Hall.
Klouček, O., & Janský, B. (2003). Limnologické poměry, kvalita vody a sedimentů v Labišti pod Opočínkem. In B. Janský & M. Šobr (Eds.), Jezera České republiky, současný stav geografického výzkumu (pp. 125–149). Praha: Katedra fyzické geografie a geoekologie PřF UK.
Knight, S., King, M., & Cooper, C. (2015). Suspended sediment impact on chlorophyll a, nitrogen and phosphorus relationships in Moon Lake, MS, USA. The International Journal of Earth & Environmental Sciences, 1(1), 1–9.
Kopecký, J., & Koudelková, B. (1997). Seasonal succesion of plankton of two pools in Morava river floodplain. Acta Musei Moraviae, Scientiae Natural, 81, 121–145.
Krýžová, E. (2007). Vztah vegetace a faktorů prostředí vybraných labských tůní. In Diplomová práce. Praha: ÚŽP, PřF UK.
Kufel, L., & Leśniczuk, S. (2014). Hydrological connectivity as most probable key driver of chlorophyll and nutrients in oxbow lakes of the Bug River (Poland). Limnologica, 46, 94–98. https://doi.org/10.1016/j.limno.2013.10.008.
Kylbergerová, M., Pithart, D., & Rulík, M. (2002). Algological survey of small floodplain backwaters. Algological Studies, 104, 169–187.
Lelková, E., Kočárková, A., & Poulíčková, A. (2004). Phytoplankton ekology of two floodplain pools near Olomouc. Czech Phycology, 4, 111–121.
Lellák, J., & Kubíček, F. (1991). Hydrobiologie. Praha: Karolinum.
Ložek, V. (2007). Zrcadlo minulosti: Česká a slovenská krajina v kvartéru. Praha: Dokořán.
Magurran, A. E. (2004). Measuring biological diversity. Malden: Blackwell Publishing.
MKOL. (2007). Hydrologické vyhodnocení povodně v povodí Labe na jaře 2006. Magdeburg: MKOL.
Novotná, M., & Kořínek, V. (1966). Effect of the fishstock on the quantity and species composition of the plankton of two backwaters. In J. Lellák (Ed.), Hydrobiological studies (Vol. 1, pp. 297–322). Prague: Czechoslovak Academy of Sciences.
Pechar, L. (1987). Use of the aceton—methanol mixture for extraction and spectrophotometric determination of chlorophyll a in phytoplankton. Algological Studies, Archiv für Hydrobiologie, 46(Supplement 78), 99–117.
Pechar, L., Hrbáček, J., Dufková, V., Komárek, J., Kroupa, M., & Papáček, M. (1988). Hydrobiologická charakteristika tůní v nivě Horní Lužnice. Sborník Vysoké školy zemědělské v Praze Agronomické fakulty v Českých Budějovicích, řada fytotechnická, 2, 73–84.
Pechar, L., Hrbáček, J., Pithart, D., & Dvořák, J. (1996). Ecology of pools in the floodplain. In K. In Prach, J. Jeník, & A. Large (Eds.), Floodplain ecology and management (pp. 209–226). Amsterdam: SPB Academic Publishing.
Pithart, D. (1999). Phytoplankton and water chemistry of several alluvial pools and oxbows after the flood event—a process of diversification. Algological Studies, 95, 93–113.
Pithart, D., & Pechar, L. (1995). The stratification of pools in the alluvium of the river Lužnice. Internationale Revue der Gesamten Hydrobiologie, 80(1), 61–75. https://doi.org/10.1002/iroh.19950800108.
Pithart, D., Pechar, L., & Mattson, G. (1997). Summer blooms of raphidophyte Gonyostomum semen and its diurnal vertical migration in a floodplain pool. Algological Studies, 85, 119–133.
Pithart, D., Pechar, L., & Hrbáček, J. (2000). Fenomén tůně, úvod do morfologie, hydrologie a limnologie. In D. Pithart (Ed.), Ekologie aluviálních tůní a říčních ramen (pp. 9–12). Třeboň: Botanický ústav AV ČR.
Pithart, D., Rulík, M., Černý, R., Marvan, P., Heteša, J., Merta, L., Hartvich, P., Hrbáček, J., & Pechar, L. (2003). Vodní ekosystém v nivě. In K. Prach, D. Pithart, & T. Francíková (Eds.), Ekologické funkce a hospodaření v říčních nivách (pp. 37–53). Třeboň: Botanický ústav AVČR – Úsek ekologie rostlin.
Pithart, D., Pichlová, R., Bílý, M., Hrbáček, J., Novotná, K., & Pechar, L. (2007). Spatial and temporal diversity of small shallow waters in river Lužnice floodplain. Hydrobiologia, 584(1), 265–275. https://doi.org/10.1007/s10750-007-0607-8.
Prach, K., Jeník, J., & Large, A. R. G. (1996). Floodplain ecology and management: the Lužnice River in the Třeboň Biosphere Reserve. Amsterdam: SPB Academic Publishing.
Přikryl, I. (2000). Tůně u Mušova – komentář po 25 letech. In D. Pithart (Ed.), Ekologie aluviálních tůní a říčních ramen. Sborník příspěvků z konference (pp. 36–40). Botanický ústav AVČR: Třeboň.
Prokešová, V. (1959). Hydrobiological research of two naturally polluted pools in the woody inundation area of the Elbe. Věstník československé zoologické společnosti, 13, 34–69.
Rauch, O., Large, A., & Šmilauer, P. (1996). The floodplain as a buffer zone for water quality. In K. Prach, J. Jeník, & A. Large (Eds.), Floodplain ecology and management (pp. 201–209). Amsterdam: SPB Academic Publishing.
Šnajdr, M., & Janský, B. (2003). Limnologické poměry, kvalita vody a sedimentů v labském rameni u Obříství. In B. Janský & M. Šobr (Eds.), Jezera České republiky, současný stav geografického výzkumu (pp. 109–124). Praha: Katedra fyzické geografie a geoekologie. PřF UK.
Štěrba, O. (1996). Nivní jezera a tůně. In P. Fošumová, P. Hakr, P. & Š. Husák, (eds), Mokřady České republiky 1971–1996. Sborník abstraktů z celostátního semináře k 25. výročí Ramsarské konvence (pp 28–31), Třeboň.
Ter Braak, C. J. F., & Šmilauer, P. (1998). CANOCO reference manual and user’s guide to Canoco for Windows: software for canonical community ordination. New York: Microcomputer Power.
Turek, M. (2005). Libišská tůň v přírodní rezervaci Černínovsko: současný stav a antropogenní narušení ekosystému fluviálního jezera z komplexně limnologického pohledu. Geografie Sborník ČGS, 110(3), 243–254.
Wetzel, R. G. (2001). Limnology. In Lake and River Ecosystems (3rd ed.). San Diego: Academic Press, Elsevier Science.
Funding
This article is supported by the Grant Agency of the Czech Republic under project GAČR 13-32133S “Headwaters retention potential assessment with respect to hydrological extremes” and project 321/2004/B-GEO “Biological Evaluation of Water Quality—Comparing Study of Rivers and Fluvial Lakes” funded by the Charles University Grant Agency.
Author information
Authors and Affiliations
Corresponding author
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Havlíková, P., Chuman, T. & Janský, B. Comparative study of fluvial lakes in floodplains of the Elbe, Lužnice and Svratka Rivers based on hydrochemical and biological approach. Environ Monit Assess 189, 639 (2017). https://doi.org/10.1007/s10661-017-6354-z
Received:
Accepted:
Published:
DOI: https://doi.org/10.1007/s10661-017-6354-z