Bentonikus kovaalga vizsgálatok a Dunán (kiemelten a gödi szakaszon), a diverzitás változása környezeti tényezők függvényében

Átírás

1 Bentonikus kovaalga vizsgálatok a Dunán (kiemelten a gödi szakaszon), a diverzitás változása környezeti tényezők függvényében Témavezető Dr. Ács Éva Szilágyi Zsuzsa Környezetbiológia I. évfolyam május 30.

2 A téma aktualitása, problémafelvetés Miért van szükség kovaalga vizsgálatokra? Kiváló biológiai indikátor vizek ökológiai állapotváltozása jól nyomon követhető 2000 EU VKI 2015-ig jó állapotba kell hozni minden felszíni és felszín alatti vizet az Európai Unió területén ( 5 élőlénycsoport alapján: fitoplankton, fitobentosz, makrofita, makrozoobentosz, halak vízminősítés (EU VKI MSZ 12749:1993) Az ökológiai állapotértékelő módszer alapja: A fajok és a környezeti tényezők kapcsolata, de erről és az egyes fajok ökológiájáról még szükséges az ismereteink bővítése, hogy minél megbízhatóbbak legyenek az indexekkel számított értékek. A hazai ökológiai állapotértékelő módszereket (beleértve a fitobentosz alapút is) nem sikerült maradéktalanul interkalibrálni további kiegészítésekre van szükség, nagy folyók esetében elsősorban a hidromorfológiai stresszorfüggés igazolása területén. életforma-típus és guild alapú vizsgálatok tesztelése Igény egy olyan folyam vizsgálatára mint a Duna: több országot köt össze a vizsgálatok jól beilleszthetők a nemzetközi kutatásokba

3 Célkitűzések Menyire lehet elkülöníteni az antropogén hatások minősítő indexre (IPS) gyakorolt hatását a természetes tényezők (pl. vízhozam, évszakosság) hatásától? Milyen összefüggés van az egyes fajok előfordulása és a víz fizikai, kémiai változói között? A dunai kovaalga adatok guildbe sorolása. Kimutatható-e változás a guildek arányában a korábbi vizsgálatokhoz képest? A mintavételi módszer optimalizálása nagy folyókra mélységi mintavételek A hidromorfológiai stresszorfüggés igazolása.

4 Anyag és módszer Tervezett mintavételek: 1. Három éves periódusú ( ) vizsgálatsorozat, havi mintavételi rendszerességgel (Duna, Göd) szezonalitás, ill. vízhozam-változás hatásának vizsgálata 2. Egyszeri mintavételi sorozat a JDS (Joint Danube Survey) által vizsgált Dunaszakaszon

5 Anyag és módszer 3. Keresztszelvény vizsgálat ( , Duna, Göd) eltérő mélységbeli hatások tanulmányozása J1 J3 J5 B5 B3 B1 B0.2

6 Anyag és módszer környezeti változók mérése: összes szerves anyag összes oldott anyag NO3-N, NH4-N, PO4-P lebegőanyag-tartalom zavarosság vízhozam, vízállás KOI oldott oxigén mintánként 5-5 db, szürkés-barnás bevonatot tartalmazó kő a minták laboratóriumi feldolgozása, előkészítése fénymikroszkópos vizsgálatokhoz vízminősítési index értékek kiszámítása (OMNIDIA 5.3)

7 1. Megvalósított vizsgálatok és eredmények I. Havonkénti vizsgálatok havonkénti mintavételek és a minták feldolgozása + fizikai, kémiai változók mérése

8 Megvalósított vizsgálatok és eredmények I. Havonkénti vizsgálatok havonkénti mintavételek és a minták feldolgozása + fizikai, kémiai változók mérése Az IPS értékeinek a változása nem független a vízhozam alakulásától (nyíróerő és háttérváltozók a vízhozam függvényében alakultak).

9 A vízhozam és az IPS index kapcsolata a vizsgált 3 évben G/M A vegetáció periódusban a nagy vagy a kisebb, de gyakoribb áradások hatására az index értéke jelentősen csökkenhet, ami akár gyengébb minősítési kategóriát is jelenthet.

10 Kanonikus korrespondencia analízis a domináns fajok alapján a vegetáció periódusban ( ) IPS - jó állapot IPS nem éri el a jó állapotot A minták csoportosulását egyértelműen a foszfát koncentrációval lehet összefüggésbe hozni

11 Főkomponens analízis a domináns fajok alapján a vegetáció periódusban ( ) IPS - jó állapot IPS nem éri el a jó állapotot Jól látható a nagyobb és a kisebb IPS értékű minták elkülönülése, valamint a különválásért felelős fajok.

12 ADMI AINA APED CTRQ CPLE ESBM EADN GCLA GOLI GPAR GTER NANT NCTE NGRE NLAN NRCS NRCH NSPD NTPT NDIS NIGR NINC NLBT NPAL NIPM NSOC RABB SBRE A domináns fajok relatív mennyiségének megoszlása az év során (3 év átlaga). ADMI nyári GOLI hideg NLAN tavaszi NRCS őszi dec nov okt sze aug jul jun máj ápr már feb jan

13 Kumulatív fajtelítődési görbe ( ) Az áradásosabb évben (2010) gyorsabb volt a fajtelítődés, kevesebb faj viseli el a nagyobb nyíróerőt.

14 Az áradásos évben (2010) kisebb a fajkicserélődés (R), kisebb a fajszám, hasonlóbb a minták fajösszetétele (S) Az áradásos évben (2010) nagyobb a fajszám különbség (D), kiegyenlítettebb vízjárású évben (2012) kiegyenlítettebb a fajösszetétel is S SIMILARITY R SPECIES REPLACEMENT D RICHNESS DIFFERENCE R+D BETA DIVERSITY S SIMILARITY R SPECIES REPLACEMENT D RICHNESS DIFFERENCE R+D BETA DIVERSITY S SIMILARITY R SPECIES REPLACEMENT D RICHNESS DIFFERENCE R+D BETA DIVERSITY

15 diverzitás, egyenletesség vízhozam (m /s) vízhozam 2010 vízhozam 2011 vízhozam 2012 diverzitás 2010 diverzitás 2011 diverzitás 2012 egyenletesség 2010 egyenletesség 2011 egyenletesség 2012 dec. nov. okt. szept. aug. júl. jún. máj. ápr. márc. febr. 0 jan. 0 A túl nagy/túl gyakori, ill. a kisebb, de nagyon ritkán érkező áradások csökkenthetik a bevonat Shannon diverzitását (középzavarás hipotézis).

16 A. minutissimum A. pediculus G. olivaceum A. inariensis N. antonii N. cryptotenella N. gregaria N. lanceolata N. recens N. tripunctata N. dissipata N. inconspicua N. palea mindhárom évben domináns N. sociabilis 2010-ben és 2011ben domináns S. brebissonii 2010-ben és 2012ben domináns

17 Megvalósított vizsgálatok és eredmények II. Keresztszelvény vizsgálatok 2. Keresztszelvény mintavétel május, május (2013 vegetációs időszakában további 2, ill ben 3 tervezett mintavétel) 100 % IPS J 1m 3m 5m 5m 3m 1m 0,2 0 BB Minősítésben nem volt kategória ugrás Guildek aránya jelentősen különbözött a medermorfológiai tulajdonságok, áramlási viszonyok miatt

18 További tervek A JDS3-hoz csatlakozva a fitobentosz hosszirányú mintázatának vizsgálata A hidromorfológiai stresszorfüggés igazolása Mintavételi módszer optimalizálása nagy folyókra Más hazai folyókkal történő összehasonlítás (a FelsőTisza és mellékfolyó-rendszerének vizsgálata)

19 Cikkek és előadások: Kiss, K.T., Borics, G., Várbíró, G., Béres, B. V., Fehér, G., Molnár, L., Szilágyi, Zs., Tóth, B., Ács,É. (2012): Methodological development for water quality assessment of large rivers based on phytoplankton and phytobenthos data: experiences and a case study on the River Danube. 8th International Symposium Use of Algae for Monitoring Rivers - The European Water Framework Directive: Implementation and beyond. Madrid, p. 13 (absztrakt) Bevonatlakó kovaalga vizsgálatok a Duna gödi szakaszán az áradásokkal tarkított 2010-es és a kiegyenlítettebb vízjárású 2011-es évben, Magyar Hidrológiai Társaság XXX. Országos Vándorgyűlése, Kaposvár, július 4-6. (előadás) Szilágyi, Zs., Béres, V., Grigorszky, I., Tóth B., Ács, É. (2012): Bevonatlakó kovaalga vizsgálatok a Duna gödi szakaszán az áradásokkal tarkított 2010-es és a kiegyenlítettebb vízjárású 2011-es évben. - MHT XXX. Országos Vándorgyűlés. Kaposvár, július 4-6. pp CD. ISBN Tervezett konferencia részvételek: Spatially extended sampling methods of benthic diatoms and macroinvertebrates for ecological status assessment of large rivers (absztrakt), Zsuzsa Szilágyi, József Szekeres, Béla Csányi, Keve T. Kiss, Bence Tóth and Éva Ács (poszter) SIL kongresszus, Budapest A few important factors effecting on the ecological status of a Hungarian large river (River Danube) based on phytobenthos (absztrakt) Zsuzsa Szilágyi, József Szekeres, Béla Csányi, Keve T. Kiss, Bence Tóth and Éva Ács - 7th Central European Diatom Meeting (CE-Diatom), Franciaország (előadás) Szeretném megköszönni Csányi Bélának, Kiss Keve Tihamérnak, Szekeres Józsefnek, Maglódi Ágnesnek a mintavételek során nyújtott segítségét, továbbá Tóth Bencének a vízkémiai adatokat.