Protective actions in the catchment area as a method of conserving aquatic ecosystems
DOI:
https://doi.org/10.12775/KOSMOS.2025.005Keywords
catchment, restoration, aquatic ecosystems, eutrophication, water protectionAbstract
Protective actions in the catchment area conserve aquatic ecosystems by reducing external pollutants loads stimulating the eutrophication process and support restoration efforts. These actions contribute to improving water quality, creating appropriate living conditions for hydrobionts, using water for consumption and recreation, protecting water resources quantitatively, and improving the aesthetic values of aquatic ecosystems. The paper discusses the most important catchment factors that shape the functioning of aquatic ecosystems, such as land slope, erosion, land use, farm animals faeces and geological and soil conditions. Based on the literature, are presented environmentally friendly methods of shaping catchment, such as treatments taking into account the degree of land slope, erosion reduction, appropriate agricultural practices, wetlands, small water retention and ecohydrological biotechnologies. The work highlights the importance of catchment in supporting the restoration of degraded aquatic ecosystems.
References
Allred B.J., Bigham J.M., Brown G.O. (2007). The impact of clay mineralogy on nitrate mobility under unsaturated flow conditions. Vadose Zone Journal 6(2): 221–232. https://doi.org/10.2136/vzj2006.0064
Arvidsson J., Trautner A. den Akker J.J.H., Schjønning P. (2001). Soil compaction by heavy sugarbeet harvesters in southern Sweden. II. Soil displacement during wheeling and model computations of compaction. Soil and Tillage Research 60(1–2): 78–89. https://doi.org/10.1016/S0167-1987(01)00168-4
Bajkiewicz-Grabowska E. (2015). Jak ograniczenie presji środowiskowych do poziomu tolerancji jeziora wpływa na wskaźniki stanu trofii jego wód, w: Wiśniewski R. (Red.), Ochrona i rekultywacja jezior. Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych Oddział Toruń, Toruń, s. 9–17.
Botta G.F., Jorajuria D., Draghi L.M. (2002). Influence of the axle load, tyre size and configuration on the competition of a freshly tilled clayey soil. Journal of Terramechanics 39(1): 47–54. https://doi.org/10.1016/S0022-4898(02)00003-4
Bydałek F., Frątczak W., Cichowicz E., Gross R., Kazimierczak K. i in. (2015). Redukcja dopływu zanieczyszczeń obszarowych z terenów zlewni zbiorników wodnych przy użyciu sieci stref ekotonowych – przykład Zbiornika Sulejowskiego, w: Wiśniewski R. (Red.), Ochrona i rekultywacja jezior. Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych Oddział Toruń, Toruń, s. 107–124.
Cameron S.G., Schipper L.A. (2010). Nitrate removal and hydraulic performance of organic carbon for use in denitrification beds. Ecological Engineering 36(11): 1588–1595. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2010.03.010
Canillas E.C., Salokhe V.M. (2001). Regression analysis of some factors influencing soil compaction. Soil and Tillage Research 61(3–4): 167–178. https://doi.org/10.1016/S0167-1987(01)00206-9
Carman K. (1994). Tractor forward velocity and tire load effect on soil compaction. Journal of Terramechanics 31(1): 11–20.
Chełmicki W. (2001). Woda. Zasoby, degradacja, ochrona. PWN, Warszawa.
Clewell A.F., Aronson J. (2013). Ecological restoration: principles, values, and structure of an emerging profession. Island Press, Washington, DC. https://doi.org/10.5822/978-1-59726-323-8
Dierberg F.E., DeBusk T.A. (2008). Particulate phosphorus transformations in south Florida stormwater treatment areas used for Everglades protection. Ecological Engineering 34(2): 100–115.
Duer I., Fotyma M., Madej A. (Red.) (2004). Kodeks Dobrej Praktyki Rolniczej. Fundacja Programów Pomocy dla Rolnictwa, Warszawa.
Durkowski T., Pawlik-Dobrowolski J. (Red.) (2004). Dopływ zanieczyszczeń do jeziora Miedwie z jego bezpośredniej zlewni oraz możliwość ich ograniczenia. IMUZ, Falenty-Szczecin.
Duszyński R. (2007). Ekologiczne techniki ochrony brzegów i rewitalizacji rzek. Inżynieria Morska i Geotechnika 6: 341–351.
Farley M. (2012). Eutrophication in Fresh Waters: An International Review, w: Bengtsson, L., Herschy, R.W., Fairbridge, R.W. (Red.), Encyclopedia of Lakes and Reservoirs. Encyclopedia of Earth Sciences Series. Springer, Dordrecht, s. 258–270. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-4410-6_79
Frątczak W., Izydorczyk K., Łapińska M. Szuwart M., Zalewski M. (2015). Ekołony dla redukcji zanieczyszczeń obszarowych – Raport laika. ERCE PAN, RZGW w Warszawie.
Groenenberg J.E., Chardon W.J., Koopmans G.F. (2013). Reducing phosphorus loading of Surface water using iron-coated sand. Journal of Environmental Quality 42(1): 250–259. https://doi.org/10.2134/jeq2012.0344
Giziński A., Falkowska E. (2003). Hydrobiologia stosowana: ochrona wód powierzchniowych. WSHE, Włocławek.
Herschy R.W., Gergov G. (2012). Wetland Areas and Lakes in Bulgaria, w: Bengtsson L., Herschy R.W., Fairbridge R.W. (Red.), Encyclopedia of Lakes and Reservoirs. Springer, Dordrecht, s. 888–901. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-4410-6
Izydorczyk K., Michalska-Hejduk D., Frątczak W., Bednarek A., Łapińska M. i in. (2015). Strefy buforowe i biotechnologie ekohydrologiczne w ograniczaniu zanieczyszczeń obszarowych. Europejskie Regionalne Centrum Ekohydrologii Polskiej Akademii Nauk, Łódź.
Jóźwiakowski K. (2003). Zmiany skuteczności usuwania zanieczyszczeń w gruntowo-roślinnej oczyszczalni ścieków w latach 1995–2000. Inżynieria Rolnicza 3(45): 93–107.
Jurczak T., Kaczkowski Z., Wojtal-Frankiewicz A., Oleksińska Z., Zalewski M. (2013). Ekohydrologiczna rekultywacja zbiorników Arturówek (Łódź) jako modelowe podejście do rekultywacji zbiorników miejskich, w: Wiśniewski R. (Red.), Ochrona i rekultywacja jezior. Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych Oddział Toruń, Toruń, s. 81–97.
Kajak Z. (1979). Eutrofizacja jezior. PWN, Warszawa.
Kajak Z. (2001). Hydrobiologia-limnologia. Ekosystemy wód śródlądowych. PWN, Warszawa.
Kania J. (2006). Programy rolno-środowiskowe i zasady dobrej praktyki rolniczej jako możliwości optymalnego gospodarowania i ochrony dolin rzecznych. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich 4(1): 77–99.
Keeler B., Polasky S. (2014). Land-use change and costs to rural households: a case study in groundwater nitrate contamination. Environmental Research Letters 9(7): 1–10. https://doi.org/10.1088/1748-9326/9/7/074002
Kuś J. (2016). Rola warunków siedliskowych i agrotechniki w poprawie gospodarki wodnej roślin, w: Dembek W., Kuś J., Wiatkowski M., Żurek G. (Red.), Innowacyjne metody gospodarowania zasobami wody w rolnictwie. Centrum Doradztwa Rolniczego w Brwinowie. Brwinów, s. 147–164.
Lundin L. (2012). Wetlands: classification, distribution, function, w: Bengtsson L., Herschy R. W., Fairbridge R. W. (Red.), Encyclopedia of Lakes and Reservoirs. Springer, Dordrecht, s. 914–916. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-4410-6
Łopata M. (2013). Rekultywacja jezior – metody, uwarunkowania, etapy działań, w: Domagała J., Czerniawski R., Pilecka-Rapacz M. (Red.), Antropopresja na ekosystemy wodne a ochrona przyrody i aktywizacja rybactwa. Uniwersytet Szczeciński, Barlinek, s. 61–83.
Łopata M., Wiśniewski G., Czerniawski R., Czerniejewski P., Brzozowska R. i in. (2015). Rekultywacja Jeziora Klasztornego Górnego w Strzelcach Krajeńskich metodą inaktywacji fosforu i biomanipulacji, w: Wiśniewski R. (Red.), Ochrona i rekultywacja jezior. Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych Oddział Toruń, Toruń, s. 85–92.
Malecki A. (2004). Zmienność jakości wód rzeki Obrzycy na ujęciu w Sadowej, w: Wiśniewski R., Jankowski J. (Red.), Ochrona i rekultywacja jezior: materiały konferencyjne. Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych Oddział Toruń, Grudziądz.
Mioduszewski W. (2016). Innowacyjne metody tworzenia małej retencji, w: Dembek W., Kuś J., Wiatkowski M., Żurek G. (Red.), Innowacyjne metody gospodarowania zasobami wody w rolnictwie. Centrum Doradztwa Rolniczego w Brwinowie. Brwinów, s. 11–26.
Naselli-Flores L. (2008). Urban lakes: ecosystems at risk, worthy of the best care, w: Sengupta M., Dalwani R. (Red.), Proceedings of Taal2007: The 12th World Lake Conference, s. 1333–1337.
Obarska-Pempkowiak H., Gajewska M, Arendacz M. (2008). Oczyszczanie wód opadowych w obiektach hydrofitowych. Gaz, Woda, Technika Sanitarna 9: 56–59.
Obarska – Pempkowiak H., Gajewska M., Wojciechowska E. (2010). Hydrofitowe oczyszczanie wód i ścieków. PWN, Warszawa.
Pociask-Karteczka J. (Red.) (2003). Zlewnia. Właściwości i procesy. Instytut Geografii i Gospodarki Przestrzennej Uniwersytetu Jagiellońskiego, Kraków.
Reddy K.R., DeLaune R.D. (2008). Biogeochemistry of Wetlands. Science and Applications. CRC Press, Boca Raton. https://doi.org/10.1201/9780203491454
Rey-Romero D.C., Domínguez I., Oviedo-Ocaña E.R. (2022). Effect of agricultural activities on surface water quality from páramo ecosystems. Environmental Science and Pollution Research 29(55): 83169–83190. https://doi.org/10.1007/s11356-022-21709-6
Sedyaaw P., Bhatkar V.R., Sawant A.N. (2024). A review on effects of eutrophication on aquatic life. International Journal of Development Research 14: 65362–65369.
Shoji S., Delgado J., Mosier A., Miura Y. (2001). Use of controlled release fertilizers and nitrification inhibitors to increase nitrogen use efficiency and to conserve air and water quality. Communications in Soil Science and Plant Analysis 32: 1051–1070. https://doi.org/10.1081/CSS-100104103
Soszka H. (2009). Problemy metodyczne związane z oceną stopnia eutrofizacji jezior na potrzeby wyznaczania stref wrażliwych na azotany. Woda–Środowisko–Obszary Wiejskie 9, z. 1 (25): 151–159.
Szyper H. (2000). Rola zlewni w dostarczaniu związków biogennych do wybranych jezior położonych w parkach narodowych, w: Giziński A., Burak S. (Red.), Ochrona i rekultywacja jezior: materiały konferencyjne. Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych Oddział Toruń, Polski Klub Ekologiczny Okręg Pomorsko-Kujawski. Przysiek, s. 79–88.
van den Akker J.J.H., Arvidsson J., Horn R. (2003). Introduction to special issue on experiences with the impact and prevention of soil compaction in the European Union. Soil and Tillage Research 73(1–2): 1–8. https://doi.org/10.1016/S0167-1987(03)00094-1
Wagener T., Wheater H.S., Gupta H.V. (2004). Rainfall-runoff modelling in gauged and ungauged catchments. Imperial College Press, London.
Wiatkowski M. (2016). Przegląd wybranych problemów gospodarki wodnej na obszarze zlewni rzek, w: Dembek W., Kuś J., Wiatkowski M., Żurek G. (Red.), Innowacyjne metody gospodarowania zasobami wody w rolnictwie. Centrum Doradztwa Rolniczego w Brwinowie. Brwinów, s. 27–59.
Withers P.J., Neal C., Jarvie H.P., Doody D.G. (2014). Agriculture and Eutrophication: Where Do We Go from Here? Sustainability 6(9): 5853–5875. https://doi.org/10.3390/su6095853
Young W.J., Marston F.M., Davis R.J. (1996). Nutrient exports and land use in Australian catchments. Journal of Environmental Management 47(2): 165–183.
Zalewski M. (2000). Ecohydrology – the scientific background to use ecosystem properties as management tools toward sustainability of water resources. Ecological Engineering 16(1): 1–8. https://doi.org/10.1016/S0925-8574(00)00071-9
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2025 KOSMOS
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Stats
Number of views and downloads: 71
Number of citations: 0