Methods for biological assessment of salt-loaded running waters - fundamentals, current positions and perspectives

Limnologica

Volumn 41, Issue 2, 2011, Pages 90-95

  Ziemann, Horst ^a   Schulz, Claus Jürgen ^b  

^a Am Königsborn 6   (Germany)

^b Thüringer Landesanstalt für Umwelt und Geologie TLUG   (Germany)

Author keywords

Ciliates; Diatoms; Halobion Index; Macroinvertebrates; River salinisation; Salinity Index

Indexed keywords

AQUATIC COMMUNITY; BIOASSAY; BIODIVERSITY; CILIATE; DIATOM; HABITAT CONSERVATION; HYDROCHEMISTRY; MACROINVERTEBRATE; RIVER WATER; SALINIZATION;

BACILLARIOPHYTA; CILIOPHORA;

EID: 79952248211     PISSN: 00759511     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1016/j.limno.2010.09.005     Document Type: Review

References (72)

1. Albrecht, J., 1983. Salzbelastung und Ciliatenbesiedlung (Protozoa: Ciliophora) im Weser-Flussgebiet (Fulda, Werra, Weser, Leine, Innerste). Diss. Bonn University, Germany.
2. Albrecht J. Zur Autökologie ausgewählter Aufwuchsciliaten im Weser-flusssystem Prototozoa: Ciliophora). Decheniana (Bonn) 1984, 137:132-167.
3. Albrecht, J., 1984b. Gewässerbelastung und Makroinvertebraten-Besiedlung im Weser-Flussgebiet (Fulda, Werra, Oberweser, Leine, Innerste). Mitteilungen aus dem niedersächsischen Wasseruntersuchungsamt Hildesheim (Germany) 10, 60-99.
4. Albrecht J. Periphyton (Aufwuchs) communities of ciliated protozoa in salt-polluted running waters of the weser river basin - their structure and indicator value (including model ecosystems). Int. Rev. Ges. Hydrobiol. 1986, 71(2):187-224.
5. Albrecht, M.-L., 1954. Die Wirkung der Kaliabwässer auf die Fauna der Werra und Wipper. Z. Fischerei NF 3, 401-426.
6. Bayly I.A.E. The general biological classification of aquatic environments with special reference to those of Australia. Studies on Australian Inland Waters and Their Fauna 1967, Australian National University Press, Canberra. A.H. Weatherly (Ed.).
7. Bayly I.A.E. Introductory comments. Symposium on salt and brackish inland waters. Verh. Intern. Ver. Limnol. 1969, 17:419-420.
8. Blinn D.W. Diatom community structure along physicochemical gradients in saline lakes. Ecology 1993, 74:1246-1263.
9. Blinn D.W. Diatom community structure along salinity gradients in Australian saline lakes: biogeographic comparisons with other continents. A Century of Diatom Research in North America. Special Symposium for Reimer and Patrick Festschrift 1995, 163-174. Koeltz Scientific Books Koenigstein, Germany. P. Kociolek, M. Sulivan (Eds.).
10. Blinn D.W., Bailey P.C.E. Land-use influence on stream water quality and diatom communities in Victoria, Australia: a response to secondary salinization. Hydrobiologia 2001, 466:231-244.
11. Blinn D.W., Halse S.A., Pinder A.M., Shiel R.J., McRae J.M. Diatom and micro-invertebrate communities and environmental determinants in the western Australian wheatbelt: a response to salinization. Hydrobiologia 2004, 528:229-248.
12. Braukmann U. Zoozönologische und saprobiologische Beiträge zu einer allgemeinen regionalen Bachtypologie. Ergebnisse der Limnologie 1987, 26:1-355.
13. Buhse, G., 1989. Schadwirkungen der Kali-Abwässer im Biotop der Werra und Oberweser. Z. Wasser-Abwasserforsch. 22, 49-56.
14. Busse S., Jahn R., Schulz C.-J. Desalinization of running waters: II. Benthic diatom communities: a comparative field study on responses to decreasing salinity. Limnologica 1999, 29:465-474.
15. Coring, E., Bäthe, J., 2008. Zur Entwicklung der aquatischen Flora und Primärproduktion im Zuge veränderter Salzeinleitungen in das Fließgewässer-Ökosystem der Werra. In: Jahrestagung (Münster) der Deutschen Gesellschaft für Limnologie (DGL), Werder (Germany), pp. 312-325.
16. Dunlop, J.E., McGregor, G., 2007. Setting water quality guidelines for salinity and sediment in freshwater streams in Queensland. National Action Plan for Salinity and Water Quality. Technical Report Series, 62 pp.
17. Dunlop J.E., Horrigan N., McGregor G., Kefford B.J., Choy S., Prasad R. Effect of spatial variation on salinity tolerance of macroinvertebrates in Eastern Australia and implications for ecosystem protection trigger values. Environ. Pollut. 2008, 151(3):621-630.
18. Hart B.T., Lake P.S., Webb J.A., Grace M.R. Ecological risk to aquatic systems from salinity increases. Aust. J. Bot. 2003, 51:689-702.
19. Heiden H. Die Diatomeen aus den postglazialen Ablagerungen des Warnemünder Hafenbaues. Mitt. Großh. Mecklenb. Geol. Landesanst. 1902, 14:7-33.
20. Hedgepeth J.W. Some preliminary considerations of the biology of inland mineral waters. Arch. Oceanogr. Limnol. 1959, 11(Suppl.):111-141.
21. Hofmann G. Diatom communities in the rivers Werra and Ulster (Germany) and their response to reduced salinity. Limnologica 1997, 27:77-84.
22. Horrigan N., Choy S., Marshall J., Recknagel F. Response of stream macroinvertebrates to changes in salinity and the development of a salinity index. Mar. Freshwater Res. 2005, 56:825-833.
23. Horrigan N., Dunlop J.E., Kefford B.J., Zavahir F. Acute toxicity largely reflects the salinity sensitivity of stream macroinvertebrates derived using field distributions. Mar. Freshwater Res. 2007, 58:178-186.
24. Hustedt F. Die Diatomeenflora des Flusssystems der Weser im Gebiet der Hansestadt Bremen. Abh. Naturw. Ver. Bremen. 1957, 34:181-440.
25. Jahn R., Wendker S. Untersuchungen zur Diatomeenflora der Werra - einem extrem salzbelasteten Biotop. Nova Hedwigia 1987, 44:163-173.
26. Kefford B.J., Papas P.J., Nugegoda D. Relative salinity tolerance of macroinvertebrates from the Barwon River, Victoria. Aust. Mar. Freshwater Res. 2003, 54:755-765.
27. Kefford B.J., Papas P.J., Metzeling L., Nugegoda D. Do laboratory salinity tolerances of freshwater animals correspond with their field salinity?. Environ. Pollut. 2004, 129:355-362.
28. Kefford B.J., Dalton A., Palmer C.G., Nugegoda D. The salinity tolerance of eggs and hatchlings of selected aquatic macroinvertebrates in south-east Australia and South Africa. Hydrobiologia 2004, 517:179-192.
29. Kefford B., Palmer C.G., Nugegoda D. Relative salinity tolerance of freshwater macroinvertebrates from the south-east Eastern Cape, South Africa, compared with the Barwon Catchment, Victoria, Australia. Mar. Freshwater Res. 2005, 56:163-171.
30. Kefford B.J., Fields E.J., Clay C., Nugegoda D. Salinity tolerance of riverine macroinvertebrates from the southern Murray-Darling Basin. Mar. Freshwater Res. 2007, 58:1019-1031.
31. Kefford B., Dunlop J., Nugegoda D., Choy S. Understanding salinity thresholds in freshwater biodiversity: freshwater to saline transition. Salt, Nutrient, Sediment and Interactions: Findings from the National River Contaminants Program 9-28. Canberra/Australia 2007, S. Lovett, P. Price, B. Edgar (Eds.).
32. Kolbe, R.W., 1927. Zur Ökologie, Morphologie und Systematik der Brackwasserdiatomeen. Die Kieselalgen des Sperenberger Salzgebietes. Pflanzenforsch. H. 7 (Jena), 1-146.
33. Mayenco A.G. Macroinvertebrate associations in two basins of SW Spain. Arch. Hydrobiol. 1993, 124(4):473-483.
34. Mihailowitsch B. Taxonomische und ökologische Untersuchungen an Ciliaten (Protozoa: Ciliophora) in solebelasteten Fließgewässern 1989, Diss. Bonn University, Germany.
35. Neumann D. Die Analyse limitierender Ionenwirkungen bei Meeres und Süßwassertieren mit Hilfe ökologischer, physiologischer und züchterischer Methoden. Kiel. Meeresforsch. 1962, 18:38-54.
36. Nolting E., Rustige K.H. Investigations on ciliate settlement in the Rivers Werra and Weser. Limnologica 1998, 28:255-262.
37. Nolting, E., Rustige, K.H., 1999. Salzgehalt. Verbreitungsmuster und Indikatorfunktion von Ciliaten. In: Tümpling, W., Friedrich, G. (Eds.), Biologische Gewässeruntersuchung. Jena, pp. 313-319.
38. Piscart C., Moreteau J.C., Beisel J.N. Biodiversity and structure of macroinvertebrate communities along a small permanent salinity gradient (Meurthe River, France). Hydrobiologia 2005, 551:227-236.
39. Piscart C., Usseglio-Polatera P., Moreteau J.C., Beisel J.N. The role of salinity in the selection of biological traits of freshwater invertebrates. Arch. Hydrobiol. 2006, 166(2):185-198.
40. Remane, A., 1971. Ecology of brackisch water. In: Elster, H.-J., Ohle, W. (Eds.), Die Binnengewässer 25, 2nd ed. Stuttgart, pp. 1-210.
41. Riedel-Lorje J.C. Untersuchungen über den Indikationswert von Aufwuchs in Süß- und Brackwasserzonen des Elbe-Ästuars unter Berücksichtigung industrieller Einleitungen. Arch. Hydrobiol. Suppl. 1981, 61(1/2):153-226.
42. Rohde W. The ionic composition of lake waters. Verh. Intern. Ver. Limnol. 1949, 10:377-386.
43. Rustige, K.H., 1995a. Auswirkungen von Salzbelastungen auf die Ciliatenbesiedlung in Fließgewässern. Ber. Naturwiss. Verein Bielefeld und Umgegend 36, 247-274.
44. Rustige K.H. Heliochona scheuterii und Spirochona gemmipara als Besiedler von Gammarus tigrinus. Mikrokosmos 1995, 84:345-348.
45. Rustige K.H., Friedrich C.H., Külzer H. Distribution patterns of sessile ciliates in salt-polluted running waters systems. Limnologica 1997, 27:85-90.
46. Rutherford, J.C., Kefford, B.J., 2005. Effects of salinity on stream ecosystems: improving models for macroinvertebrates. In: CSIRO Land and Water Technical Report. CSIRO Land and Water, Canberra, Australia 22/05, pp. 1-64.
47. Schaumburg, J., Schranz, C., Stelzer, D., Hofmann, G., Gutowski, A., Foerster, J., 2006. Verfahrensanleitung für die ökologische Bewertung von Fließgewässern zur Umsetzung der EU - Wasserrahmenrichtlinie: Makrophyten und Phytobenthos. 1-124. Bayerisches Landesamt für Umwelt (ed.), München.
48. Schönborn, W., 2003. Lehrbuch der Limnologie. Stuttgart.
49. Schmitz, W., 1959. Zur Frage der Klassifikation der binnenländischen Brackwässer. Arch. Oceanogr. Limnol. 11 (Suppl.), 179-225.
50. Schmitz W., Besch W., Kneissl I. Die Salzgehaltstoleranz von Gammarus pulex (L.), Gammarus tigrinus Sexton und Asellus aquaticus (L.) in Abhängigkeit von der relativen Konzentration der Kationen Na, Mg, K und Ca. Int. Rev. Ges. Hydrobiol. 1967, 52:589-616.
51. Schulz C.-J. Auswirkungen rückläufiger Salzgehalte auf die Ökologie mehrerer Fließgewässer Nordthüringens. Wasser und Boden 2000, 52:27-33.
52. Schulz C.-J., Bellstedt R. Die Wipper. Verödung und Wiederbesiedlung eines Flusses im ehemaligen Kalirevier "Südharz", dargestellt am Beispiel aquatischer Insekten. Abh. Ber. Mus. Nat. Gotha 2000, 21:103-110.
53. Short T.M., Black J.A., Birge W.J. Ecology of a saline stream: community responses to spatial gradients of environmental conditions. Hydrobiologia 1991, 22:167-178.
54. Sim L.L., Davis J.A., Chambers J.M., Strehlow K. Understanding thresholds in the transition from saline to hypersaline aquatic ecosystems: South-west Western Australia. Salt, Nutrient, Sediments and Interactions: Findings from the National River Contaminants Program 2007, 29-40. CSIRO Land & Water, Australia. S. Lovett, P. Price, B. Edgar (Eds.).
55. Simonsen R. Untersuchungen zur Systematik und Ökologie der Bodendiatomeen der westlichen Ostsee. Int. Rev. Ges. Hydrobiol./Systematische Beihefte 1962, 1:1-144.
56. Snoeijs P. Diatoms and environmental change in brackish waters. The Diatoms: Applications for the Environmental and Earth Sciences 1999, 298-333. Cambridge. E.F. Stoermer, J.P. Smol (Eds.).
57. Strecker, S., 1997. Vergleichende Untersuchungen der Auswirkungen unterschiedlicher Salzgehalte und Ionenspektren auf die Lebensgemeinschaften versalzter Oberflächengewässer in Osthessen. Schriftenreihe der HLFU (Wiesbaden):Umweltplanung, Arbeits-u. Umweltschutz 243, 1-288.
58. Velasco J., Millan A., Hernandez J., Gutierrez C., Abellan P., Sanchez D., Ruiz R. Response of biotic communities to salinity changes in a Mediterranean hypersaline stream. Saline Syst. 2006, 2:12. 10.1186/1746-1448-2-12.
59. Williams W.D. Inland salt lakes: an introduction. Hydrobiologia 1981, 81:1-14.
60. Williams W.D. Salinisation: a major threat to water resources in the arid and semi-arid regions of the world. Lakes Reservoirs: Res. Manage. 1999, 4:85-91.
61. Zalizniak L., Kefford B.J., Nugegoda D. Is all salinity the same? I. The effect of ionic compositions on the salinity tolerance of five species of freshwater invertebrates. Mar. Freshwater Res. 2006, 57:75-82.
62. Ziemann H. Die Wirkung der Kaliabwässer auf die Flora und Fauna der Gewässer unter besonderer Berücksichtigung der Werra und Wipper. Fortschr. Wasserchemie 1967, 7:50-80.
63. Ziemann H. On the ecological classification of inland saline waters. Water Res. 1968, 2:449-457.
64. Ziemann H. Die Wirkung des Salzgehaltes auf die Diatomeenflora als Grundlage für eine biologische Analyse und Klassifikation der Binnengewässer. Limnologica 1971, 8:505-525.
65. Ziemann H. Die biologische Wirkung des Salzgehaltes als Kriterium der Wasserbeschaffenheit. Wasserwirtsch. Wassertechnik 1981, 31:169-172.
66. Ziemann H. The influence of different ion ratios on the biological effect of salinity in running waters of Thuringia (Germany). Limnologica 1997, 27:19-28.
67. Ziemann, H., 1997b. Zur Frage der Klassifikation limnischer Gewässer auf der Basis der Chloridkonzentration. In: Jahrestagung (Schwedt) 1996 der Deutschen Gesellschaft für Limnologie (DGL), Krefeld (Germany), pp. 687-691.
68. Ziemann, H., 1999. Salzgehalt. Bestimmung des Halobienindex. In: Tümpling, W., Friedrich, G. (Eds.), Biologische Gewässeruntersuchung. Jena, pp. 309-313.
69. Ziemann H., Kies L., Schulz C.-J. Desalinization of running waters: III. Changes in the structure of diatom assemblages caused by a decreasing salt load and changing ion spectra in the River Wipper (Thuringia, Germany). Limnologica 2001, 31:257-280.
70. Ziemann H. Beitrag zur Diatomeenflora der Solquelle bei Numburg. Abh. Ber. Mus. Nat. Gotha 2002, 22:89-96.
71. Ziemann H. Die ökologische Bewertung der Versalzung thüringischer Gewässer auf der Grundlage des Halobienindexes. Acta Acad. Sci. 2005, 9:49-67.
72. Ziemann H. Diatomeen aus der Unstrut bei Oldisleben aus den Jahren 1963/64 und 2004/2005 - ein Vergleich. Abh. Ber. Mus. Nat. Gotha 2006, 23:107-114.