Primary production of the periphyton in the littoral of the Danube

Summary The gross primary production of periphyton, grown on artificial substrata in the littoral of the Danube, was measured by the light and dark bottle method from April 1970 to March 1971. The periphyton used for the measurements was sampled from various depths, in order to cover the production of the whole littoral. In connection with this, the littoral area was divided into four zones limited by the heights 600 to 200 cm, according to the local water level gauge. The highest localized zone A (500–600 cm) was inundated only at maximum water levels for rather short period of time, the deepest zone D (200–300 cm) was permanently flooded.The zone A showed an average periphyton primary production of 22.5, the zone B of 54.8, the zone C of 28.9 and the zone D of 9.1 mg O₂/dm²/day. When recalculated to periods when the individual zones were inundated, the annual production was as follows: in zone A: 0.94, zone B: 9.20, zone C: 7.29 and zone D: 3.06g O₂/dm². The highest primary production was always found in the zone just below the water level. Exceptions occurred only when this zone was inundated for a short time as a result of a temporary rise of the water level and the periphyton was insufficiently developed.In order to compare the values of primary production of periphyton obtained from shallower rivers, where the whole bottom is well illuminated, or from rivers that do not exhibit such frequent and extensive level oscillations as the Danube, average value calculated from results obtained from the zone closest to the water level at the time of measurements, were always used. These results represent a special zone following the water level changes which is called surface zone. Primary periphytic production in the surface zone was 43.8 mg O₂/dm²/day. For the annual period it corresponds to the value of 14.74 g O₂/dm². Efficiently of gross photosynthesis in this zone was on the average 1.72%.The height of the water level and the water temperature were higly correlated with gross periphytic production. Close relationships between chlorophyll a concent, biomass and gross primary production of periphyton were found.

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Zusammenfassung Die Bruttoprimärproduktion des auf künstlichem Substrat im litoralen Bereich der Donau wachsenden Periphytons, wurde vom April 1970 bis zum März 1971, mit Hilfe der Hell-Dunkelflaschenmethode, gemessen. Das für die Messung herangezogene Periphyton wurde aus verschiedenen Tiefenzonen entnommen, um die Produktion der gesamten Uferzone festzuhalten. Im Zusammenhang damit wurde der litorale Bereich der Donau in 4 Zonen gegliedert, welche ihre Grenzen bei einem Pegelstand von 600–200 cm des Ortspegels hatten. Die höchste Zone A (500–600 cm) wurde nur bei den höchsten Wasserstanden und nur für kurze Zeit vom Wasser überflutet, die tiefste Zone D (200–300 cm) war dauernd unter Wasser.In der Zone A war die durchschnittliche Produktion des Periphytons 22,5 mg O₂/dm²/Tag, in Zone B 54,8 mg, in Zone C 28,9 mg und in Zone D 9.1 mg. Nach Berechnung für die Zeit, in der die einzelnen Zonen vom Wasser bedeckt waren war folgende Produktion in den einzelnen Zonen festzustellen: in Zone A 0,94 g O₂/dm², in Zone B 9,20 g, in Zone C 7,29 g und in Zone D 3,06 g. Die höchste Periphytonproduktion wurde jeweils in der Zone festgestellt, welche dem Wasserspiegel am nächsten war. Eine Ausnahme bildeten nur jene Fälle, in denen these Zone nach vorübergehender Erhöhung des Wasserspiegels erst kurze Zeit vom Wasser bedeckt war und das Periphyton ungenügend entwickelt war.Zum Vergleich mit den Werten der Primärproduktion des Aufwuchses aus seichteren Gewässern mit gut belichteter Sohle, oder aus Flüssen welche nicht so häufige und weitreichende Spiegelschwankungen aufweisen wie die Donau, wird in der vorgelegten Arbeit der Durchschnittswert aus den Ergebnissen der Zone verwendet, welche zur Zeit der Messungen dem Wasserspiegel am nächsten war. Diese Ergebnisse repräsentieren eine besondere Zone, welche den Schwankungen des Wasserspiegels folgt und von den Autoren durch den Begriff Oberflachenzone bezeichnet wird. Die Primärproduktion des Periphytons in dieser Oberflächenzone war 43,8 mg O₂/dm²/Tag. Dem entspricht im Jahresverlauf ein Wert von 14,74 g O₂/dm². Die Ausnützung der Sonnenenergie war in dieser Zone im Durchschnitt 1,72%.Von den Umweltfaktoren zeigt die Höhe des Wasserspiegels und die Wassertemperatur den engsten Zusammenhang mit der Höhe der Bruttoprimärproduktion des Periphytons. In kürzeren Zeitabschnitten, in denen es zu keinen raschen ausgeprägten Schwankungen des Wasserspiegels des Flusses kommt, wurde eine enge Abhängigkeit zwischen den Werten der Primärproduktion und dem a-Chlorophylgehalt und auch der Biomasse festgestellt.