Influence of land development on the ecological status of small water bodies

Small water bodies play a specific role in the landscape, as they increase the mosaic pattern of a given area, retain water and affect hydrological regime in adjacent soils. These water bodies are the most important in landscapes that have been largely transformed by man, such as agricultural and urban landscapes. The author of this study assessed the ecological status of small water bodies using the Q index and determined the impact of the development of adjacent areas on their ecological status. The analysis of the Q index referring to water bodies showed that its values changed considerably not only during the whole study period but also during one year (from 1.74 to 4.28). The land use analysis in the designated buffer zones stretching within 500 m and 1000 m from the water bodies showed that arable land occupied the largest area. This fact determines the ecological status of these water bodies. Ecotones that develop around ponds can function as biogeochemical barriers reducing pollution in the area. A total of 116 species of vascular plants were identified in the water bodies under study. Herbaceous plants constituted the largest group – 87 species. Trees and shrubs were represented by 16 species and macrophytes by 16 taxa.

 

References

Andrzejewski, R. & Weigle, A. (2003). Różnorodność biologiczna Polski. Narodowa Fundacja Ochrony Środowiska, Warszawa.
Aynur, M., Liming, W. & Fang, Y. (2018). Spatial evaluation of environmental suitability for human settlement of Kashgar, Northwest China. Fresenius Environmental Bulletin 27(9): 5899–5907 .
Bedla, D. & Misztal, A. (2014). Zmienność chemizmu wód małych zbiorników wodnych o zróżnicowanej strukturze użytkowania terenów przyległych. Rocznik Ochrona Środowiska 16: 421–439.
Biggs, J. Williams, P., Whitfield, M., Nicolet, P. & Weatherby, A. (2005). 15 years of pond assessment in Britain: results and lessons learned from the work of Pond conservations. Aquatic Conservation: Marine and Freshwater Ecosystems 15: 1–22. DOI: 10/1002/aqc.745.
Bosiacka, B. & Pieńkowski, P. (2004). Analiza przekształceń oczek wodnych oraz ocena walorów przyrodniczych śródpolnych zbiorników w centralnej części Równiny Nowogardzkiej. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. Instytut Melioracji i Użytków Zielonych w Falentach 4, 2a (11): 335–349.
Çelekli, A. & Öztürk, Kapı M. (2014). Relationship between phytoplankton composition and environmental variables in artificial pond. Algal Reserch 5(2014): 37–41 DOI: 10.12657/steciana.018.021.
Celewicz-Gołdyn, S., Kuczyńska-Kippen, N. & Nagengast, B. (2008). Phytoplankton community structure in two types (forestry vs. Field) of small water bodies. Roczniki Akademii Rolniczej w Poznaniu CCCLXXXVII, 12 (2008): 23–28.
Céréghino, R., Biggs, J., Oertli, B. & Declerck, S. (2008). The ecology of European ponds: defining the characteristics of a neglected freshwater habitat. Hydrobiologia 597: 1–6 DOI: 10.1007/978-90-481-9088-1_1.
Céréghino, R ., Boix, D., Cauchie, H., Martens, K. & Oertli, B. (2014). The ecological role of ponds in a changing world. Hydrobiologia 723(2014): 1–6. DOI: 10.1007/s10750-013-1719-y.
Ciecierska, H. & Dynowska, M. (2013). Klasyfikacja jakości wód powierzchniowych. In H. Ciecierska & M. Dynowska (Eds.), Biologiczne metody oceny stanu środowiska. Tom II. Ekosystemy wodne (pp. 9–37). Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Wydawnictwo Mantis, Olsztyn.
Davies, B.R., Biggs, J., Wiliams, P.J., Lee, J.T. & Thompson, S. (2007). Comparision of the catchment sizes of rivers, streams, ponds, ditches and lakes: implications for protecting aquatic biodiversity in an agricultural landscape. Hydrobiologia 597: 7–17 DOI: 10.1007/s10750-007-9227-6.
Declerck, S. De Bie, T., Ercken, D., Hampel, H., Schrijvers, S. et al. (2006). Ecological characteristics of small farmland ponds: Associations with land use practices at multiple spatial scales. Biological Conservation 131(2006): 523–532.
Downing, J.A., Prairie, Y.T., Cole, J.J., Duarte, C.M., Tranvik, L.J. et al. (2006). The global abundance and size distribution of lakes, ponds and impoundments. Limnology and Oceanography 51: 2388–2397. DOI: 10.4319/lo.2006.51.5.2388.
Drwal, I. & Lange, W. (1985). Some limnological distinct meshes. The origin and location of pond. Zesz. Nauk. Wydziału Biologii Nauk Ziem. Geogr. 14: 68–83.
Dudzińska, A., Szpakowska, B. & Szumigała, P. (2016): Zbiorniki i cieki wodne w krajobrazie rolniczym. Wieś i Rolnictwo 2(171): 199–210.
Dulić, Z., Marković, Z., Živiċ, M., Ćirić, M., Stanković, M. et al. (2014). The response of phytoplankton, zooplankton and macrozoobenthos communities to change water supply from Surface to groundwater in aquaculture ponds. Ann. Limnol. – Int. J. Lim. 50(2014): 131–141. DOI: 10.1051/limn/2014005.
Fiedler, M. & Szafrański, Cz. (1999). Variation of ground-water levels in the catchment of the midfield pond located at Gniezno Lakeland. Rocz. AR Pozn. 310, Melior. Inż. Środ. 20 (I): 403–412.
Gołdyn, R. & Kędziora, A. (2012). Potrzeba ochrony zbiorników śródpolnych. Fundacja Biblioteka Ekologiczna. Wydział Biologii Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu. Instytut Środowiska Rolniczego i Leśnego Polskiej Akademii Nauk w Poznaniu: 14–24.
Górniak, A. (2006). Lakes in Podlasie Province (NE Poland) – present trophy state and water quality. Pol. J. Environ. Stud. 15: 361–364.
Hildebrandt-Radke, I. & Przybycin, J. (2011). Zmiany sieci hydrograficznej i zalesienia a melioracje regionu środkowej Obry (centralna Wielkopolska) w świetle danych historycznych i materiału kartograficznego. Przegląd Geograficzny. Polska Akademia Nauk 83(3): 323–342.
Hutorowicz, A. (2013). Ocena stanu ekologicznego jezior z wykorzystaniem fitoplanktonu. In H. Ciecierska & M. Dynowska (Eds.), Biologiczne metody oceny stanu środowiska. Tom II ekosystemy wodne (pp. 38–58). Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Wydawnictwo Mantis, Olsztyn.
Hutorowicz, A. & Pasztelaniec, A. (2014). Phytoplankton metric of ecological status assessment for polish lakes and its performance along nutrient gradients. Pol. J. Ecol. 62: 525–542.
Kochanowska, R., Pieńkowski, P. & Wołejko, L. (1997). Śródpolne oczka wodnew krajobrazie Pomorza Szczecińskiego. Woda jako czynnik warunkujący wielofunkcyjny i zrównoważony rozwój wsi i rolnictwa. Konferencja Naukowo-Techniczna, Falenty: 230–235.
Łaskawiec, E. (2015) The role of biogeochemical barriers in protecting aquatic ecosystems against pollution in agricultural environment. Folia Biologica et Oecologica 11: 9–15. DOI: 10.1515/fobio-2015-0002.
Markuszewska, I. (2002). Śródpolne oczka wodne w rolniczym krajobrazie Ziemi Krotoszyńskiej. Aura 6: 14–15.
Mioduszewski, W. (2008). Małe zbiorniki wodne w obszarach wiejskich. Wieś Jutra. Zakład Zasobów Wodnych, Instytut Melioracji i Użytków Zielonych, Falenty 10(123): 32–34.
Mozgawa, J. (1993). Photointerpretation analysis of landscape structure in lake watersheds of Suwałki Landscape. Park. Ekol. Pol. 41: 53-74.
Ożgo, M. (2010): Rola małych zbiorników wodnych w ochronie bioróżnorodności. Parki Narodowe i Rezerwaty Przyrody 29(3): 117–124.
Paczuska, B. & Paczuski, R. (1997). Problem zanikania naturalnych zbiorników śródpolnych i śródleśnych na południowym skraju Wysoczyzny Świeckiej. In L. Burchard (Ed.), Teoretyczne i praktyczne aspekty badań ekologicznych. Idee Ekologiczne (pp. 215–221). Wydawnictwo Sorus, Poznań 10(6).
Padisák, J., Borics, G., Grigorszky, I. & Soróczki-Pintér, E. (2006). Use of phytoplankton assemblages for monitoring ecological status of lakes within the Water Framework Directive: the assemblage index. Hydrobiologia 553: 1–14. DOI: 10.1007/s10750-005-1393-9.
Peckham, S.D., Chipman, J.W., Lillesand, T.M. & Dodson, S.I. (2006). Alternate stable states and the shape of the lake trophic distribution. Hydrobiologia 571: 401–407. DOI: 10.1007/s10750-006-0221-1.
Pham, L., Brabyn, L. & Ashraf, S. (2016). Combining QuickBird, LiDAR, and GIS topography indices to identify a single native tree species in a complex landscape using an object-based classification approach. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation 50: 187–197. DOI: 10.1016/j.jag.2016.03.015.
Picińska-Fałtynowicz, J. & Błachuta, J. (2012). Klucz do identyfikacji organizmów fitoplanktonowych z rzek i jezior dla celów badań monitoringowych części wód powierzchniowych w Polsce. Bibl. Monit. Środ., Inspekcja Ochrony Środowiska, Warszawa.
Scheffer, M., Hosper, S.H., Meijer, M.L., Moss, B. & Jeppeen, E. (1993). Alternative equilibria in shallow lakes. Trends Ecol. Evol. 8: 275–279. DOI: 10.1016/0169-5347(93)90254-M.
Skwierawski, A. (2010). Funkcjonowanie małych zbiorników wodnych w różnych typach krajobrazu. In J. Koc (Ed.), Ochrona zasobów i jakości wody w krajobrazie wiejskim. (pp. 175–195). Uniwersytet Warmińsko – Mazurski w Olsztynie, Wydział Kształtowania Środowiska i Rolnictwa, Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej, Monografia nr 1, Olsztyn.
Solarska, J. & Solarski, H. (1993). Przemieszczanie składników biogennych w zlewniach rolniczo-leśnych na tle stosunków hydrologicznych na Pojezierzu Mazurskim. Bibl. Monit. Środowiska: 218–231.
Szoszkiewicz, K., Jusik, S. & Zgoła, T. (2010). Klucz do oznaczania makrofitów dla potrzeb oceny stanu ekologicznego wód powierzchniowych w Polsce. Bibl. Monit. Środowiska. Główny Inspektorat Ochrony Środowiska, Warszawa.
Szpakowska, B. (1999). Występowanie i rola substancji organicznych rozpuszczonych w wodach powierzchniowych i gruntowych krajobrazu rolniczego. Wydawnictwo Uniwersytetu Mikołaja Kopernika, Rozprawy, Toruń.
The Water Framework Directive. (2000).
Wilk-Wozniak, E.(2016). Fitoplankton. In T. Sądag, T. Banduła, T. Materek, G. Mazurkiewicz-Boroń & R. Słonka (Eds.), Zbiornik wodny Dobczyce – Monografia (pp. 158–166). Kraków, RZGW, MPWiK.
Wysocka-Czubaszek, A. & Banaszuk, P. (2003). Migracja składników azotowych i bariery biochemiczne w zalewowych dolinach rzecznych na przykładzie Doliny Górnej Narwi. Acta Agroph. 2(1): 349–354.
Zębek, E. & Szymańska, U. (2017). Abundance, biomass and community structure of pond phytoplankton related to the catchment characteristics. Knowledge & Management of Aquatic Ecosystems 418: 45. DOI: 10.1051/kmae/2017036.