Zooplankton (Rotatoria, Crustacea: Cladocera, Copepoda) közösségek tér- és időbeli változásai, valamint vízminőséggel való kapcsolatuk az ócsai Turjánvidék vizeiben Vad Csaba Ferenc Környezetbiológia, III. évf. Témavezető: Dr. Ács Éva
Bevezetés Világszinten megnőtt a kisvizekre irányuló kutatások száma Hazai sekély, kis kiterjedésű állóvizeinkről meglehetősen szegényes ökológiai ismeretekkel rendelkezünk Tőzeglápok Európa-szerte veszélyeztetett élőhelyek Kevesebb mint 50%-uk élő láp (ezek is főleg északon) Magyarország: Tőzegbányászat, lecsapolások 60% eltűnt Utótájak értékes másodlagos élőhelyek, de nehezen megközelíthetők Ilyen másodlagos élőhely az ócsai Turjánvidék Öreg-turján nevű területe
Célkitűzések Az ócsai Turjánvidékre jellemző különböző vizes élőhelyek zooplanktonjának minőségi és mennyiségi vizsgálata Az együttesekben bekövetkező rövid- és hosszútávú (szezonális) változások figyelemmel követése Összefüggések biotikus és abiotikus változókkal Fitoplankton és fitobentosz vizsgálata Napszakos előfordulási mintázatok - az ezeket kialakító háttérváltozók vizsgálata Faunisztikai felmérés
Turjánvidék Duna-Tisza közén hajdan kiterjedt lápos területek maradványa Öreg-turján Posztglaciális maradványláp Fokozottan védett, Ramsari és Natura 2000 terület Tőzegbányászat másodlagos növényzet Fotó: Csörgő Tibor, 2000
Turjánvidék Nagyerdő Kőrises égerláp Asztatikus vízforgalom
Mintavételi helyek Öreg-turján 1-1 víztest a terület széli ill. belső részén Állandó vízborítás Ö2 Ö4
Mintavételi helyek Nagyerdő 2 nyíltabb vizes terület és egy növényállomány (Hottonia palustris) L3 L2
Szezonális mintázatok Négyheti terepi mintavétel: Háromszori ismétléssel vett 10 liter planktonminta, 1 literes átlátszó mérőedénnyel Zavarosság, ph, vízhőmérséklet, vezetőképesség, oldott oxigén, fényellátottság, vízmélység, léghőmérséklet 45 µm lyukbőségű planktonháló Labor: NO 3 -N, NH 3 -N, PO 4 -P, összes oldott P, a-klorofill koncentráció Sztereo- és fénymikroszkóp
Eredmények A környezeti változók egyes helyeken mért 2010 évi átlag- ill. minimumés maximumértékei: L1 L2 L3 Ö2 Ö4 ph 7,3 7,5 7,4 7,2 7,1 (6,9-7,9) (7,2-7,9) (7,1-7,9) (6,9-7,6) (7,0-7,6) Vezetőképeség (µs/cm) 1004,7 901,1 898,1 782,9 1082,0 (841-1469) (759-997) (767-1014) (669-882) (981-1278) NO 3 -N (mg/l) 0,08 0,04 0,04 0,02 0,27 (0-0,31) (0-0,16) (0-0,11) (0-0,04) (0-0,75) NH 4 -N (mg/l) 0,19 0,06 0,05 0,02 0,07 (0-0,765) (0-0,151) (0-0,14) (0-0,07) (0-0,35) PO 4 -P (µg/l) 95,14 40,41 39,79 16,53 25,45 (124,45-448,15) (35,58-114,47) (38,11-111,11) (17,52-80,67) (23,06-79,63) Klorofill-a (µg/l) 2,83 1,58 1,97 4,62 9,15 (0,1-10,9) (0,38-5,16) (0,2-6,6) (0,38-14,09) (0,68-18,50) Zavarosság (NTU) 1,37 0,69 1,07 1,16 5,92 (0-11) (0-2) (0-2,9) (0-4,2) (0-22) DO (%) 23,3 50,1 21 26,71 18,23 (9,3-43,5) ( 32,1-80,7) (1,6-40,4) (3,9-80,6) (2,9-43,0)
-1.0 1.0-1.0 1.0 Dcur Dlon Cstr Cins Mvir Dbic Dlan Eser Tdyb Cbic Ppop Csph Aexi Aexc Sexs Svet Maur Smuc Seri Cret Mkup Csta Bser Plae Pped 03.17. 04.14. 05.14. 06.10. 07.12. 08.09. 09.07. 10.07. T Z Tur ph Vez N PO4-P Chl DO(%) RDA Szezonális dinamika Tavaszi fajegyüttesek www.friendsofwarnhamlnr.org.uk nas.er.usgs.gov superstock.com
Szezonális dinamika -1.0 1.0 RDA Dcur Cbic 07.12. Aexc Plae Seri 08.09. Bser 09.07. Maur Svet 10.07. Chl Cret T PO4-P Tur Csph 05.14. Dlan 03.17. 06.10. Aexi Dlon Smuc Pped Tdyb Mvir Eser Mkup Cins Csta Ppop Cstr 04.14. Dbic -1.0 1.0 N Sexs Vez DO(%) Z ph Nyár eleji fajegyüttesek
Szezonális dinamika -1.0 1.0 RDA Dcur Cbic 07.12. Aexc Plae Seri 08.09. Bser 09.07. Maur Svet 10.07. Chl Cret T PO4-P Tur Csph 05.14. Dlan 03.17. 06.10. Aexi Dlon Smuc Pped Tdyb Mvir Eser Mkup Cins Csta Ppop Cstr 04.14. Dbic -1.0 1.0 N Sexs Vez DO(%) Z ph Nyári-őszi fajegyüttesek
Napszakos függőleges vándorlás a zooplankton élőlényei a nap folyamán vándorolnak a különböző vízrétegek között mély, rétegzett tavakban a jelenség jól ismert, számos vizsgálat célpontja okai: elsődlegesen ragadozó-elkerülés és UV sugárzás, másodlagosan hőmérséklet, oxigén, táplálék kevés az ismeretünk a sekély tavak esetében publishing.cdlib.org
Napszakos horizontális vándorlás a nyílt vízi zooplankton szervezetek az éjszaka során a növényzetbe vándorolnak sekély tavakra jellemző jelenség Okai: ragadozó-elkerülés, UV sugárzás
Napszakos mintázatok vizsgálata Mintavételi hely Ö4 alacsony oldott oxigén-koncentráció 70 cm maximális mélység Mintavétel 2012. (07.19, 08.17., 09.11.) három 24 órás periódus (napfelkelte, 13 h, naplemente, éjszaka) Környezeti változók oldott oxigén, hőmérséklet, vezetőképesség, ph a-klorofill, fitoplankton UV sugárzás
Zooplankton mintavétel Függőleges mintázat 3 különböző mélységből (0-20, 20-40, 40-60 cm) átlátszó Van Dorn Palack (20 cm hosszú, 6.2 cm belső átmérőjű) 3 ismétlés mélységenként envcoglobal.com Horizontális mintázat közvetlenül a parti növényzet mellett nyílt vízben, 1 m távolságra a partmenti növényzettől
Mélység (cm) Az oldott oxigén napszakos változása max. 84.9 ± 3.0 % 6.9 ± 1.0 mg/l anoxikus alsó rétegek szinte teljesen elfogy az éjszaka során 0 Oldott oxigén (%) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 10 20 30 40 50 60 Napfelkelte Dél Naplemente Éjszaka
Mélység (cm) Az a-klorofill és a fitoplankton napszakos mintázatai az alsó rétegek felé növekvő konc. napszakos maximum délután 0 10 20 30 A-klorofill koncentráció (µg/l) 0 20 40 60 80 100 Napfelkelte Dél Naplemente Éjszaka 40 50 domináns fajok: 60 Spondylomorum quaternarium Chlamydomonas spp. Cryptomonas spp.
Mélység (cm) Zooplankton függőleges eloszlása szinte kizárólag a felső 20 cm-es rétegben tartózkodnak az alsó rétegekben elenyésző mennyiségű állat Kisrák abundancia (egyed/l) 0 10 20 30 40 50 60 0 200 400 600 800 1000 Napfelkelte Dél Naplemente Éjszaka 19.07. nyílt víz
Mélység (cm) Mélység (cm) Horizontális mintázatok napszakos abundancia maximumok napközben 0 10 Kisrák abundancia (egyed/l) 0 200 400 600 800 1000 vízinövényzetbe vándorlás az éjszaka során 20 30 40 50 60 Napfelkelte Dél Naplemente Éjszaka vízinövényzet mellett Kisrák abundancia (egyed/l) 0 200 400 600 800 1000 0 10 20 http://www.nimfea.hu lápi póc (Umbra krameri) 30 40 50 60 Napfelkelte Dél Naplemente Éjszaka nyílt vízben
Daphnia (%) Daphnia (%) Napszakos függőleges vándorlás a Daphnia curvirostris fajnál volt szembetűnő 100% 80% nem látványos a Ceriodaphnia fajoknál 0% több hemoglobin nagyobb oxigéntároló képesség 07.19. 60% 40% 20% Napfelkelte Sunrise Noon Dél Naplemente Sunset Night Éjjel 0-20 cm 20-40 cm 40-60 cm 100% 80% 60% 40% 0-20 cm 20-40 cm 40-60 cm 20% 0% Napfelkelte Sunrise Noon Dél Naplemente Sunset Night Éjjel Daphnia curvirostris 08.17.
Következtetések Az abiotikus és biotikus környezeti tényezők látványos függőleges rétegzettségét figyelhettünk meg a sekély vízben A fő limitáló faktor feltehetőleg az oxigén A fitoplankton fordított rétegződésének fő oka valószínűleg a fenti rétegekben nagy számban található kisrákok általi kifalás, ill. annak elkerülése Csak a nagytestű Daphnia-fajok esetében figyelhettünk meg vertikális vándorlást feltehetőleg nagyobb oxigén tároló kapacitásuk miatt A zooplankton horizontális eloszlása feltehetőleg hal és makrogerinctelen predációval magyarázható Eredményeink szerint a vertikális mintavétel sekély vizek esetén is fontos lehet
Összefoglalás Biotikus és abiotikus háttérváltozók kiértékelése minden helyre elkészült a-klorofill és N-formák: oligotrófikus P: a láperdő eutrófikus, az Öreg-turján mezotrófikus fitobentosz és fitoplankton diverz fajegyüttesek, jó vízminőség Hosszútávú vizsgálatok: kisrák fauna feltárása megtörtént szezonális együttesek (2010) és ezek vízminőséggel való összefüggései láthatóvá váltak Napszakos mintázatok: a mintákat feldolgoztuk, eredmények kiértékelése folyamatban
Tudományos közlemények az értekezés témakörében Vad Cs. F., Horváth Zs., Kiss K. T., Ács É., Török J. K. & Forró L., 2012. Seasonal dynamics and composition of cladoceran and copepod assemblages in ponds of a Hungarian cutaway peatland. International Review of Hydrobiology (közlésre elfogadva), IF(2010)=1,48 Vad Cs. F. & Horváth Zs., 2010. Előzetes vizsgálatok az ócsai Nagyerdő területén található néhány kisvíz Cladocera és Copepoda együtteseiről. Hidrológiai Közlöny 90/6: 157-159. Nemzetközi konferenciák az értekezés témakörében Vad Cs. F., Horváth Zs., Péntek A. L., Tóth B., Kiss K. T., Ács É.: Diel distribution of microcrustaceans in a shallow, oxygen-poor peatland pond. Előadás, 1st Young Sientist s Conference on the Occasion of the World Water Day, Poznań, 2012. március 22-23. Vad Cs. F.: Cladocerans and copepods in small water bodies of a cutaway peatland (Öregturján, Ócsa, Hungary): annual abundance and species composition. Előadás, Fresh Blood For Fresh Water Young Aquatic Science, Lunz am See, 2010. július 2-4. Vad Cs. F., Török J. K., Forró L.: Seasonal dynamics and composition of microcrustacean assemblages (Cladocera, Copepoda) in various waterbodies of a cutaway peatland (Öreg-turján, Ócsa, Hungary). Poszter, 4th European Pond Conservation Network Conference, Berlin, 2010 június 1-4. Vad Cs. F., Horváth Zs.: Study on the microcrustacean assemblages of some temporal ponds in a Hungarian swamp (Nagyerdő, Ócsa). Poszter, Student Conference on Conservation Science (SCCS) 2010, Cambridge, 2010. március 23-25. Vad Cs. F.: Investigation of water quality and planktonic crustaceans in a relic wetland. Poszter, 2nd European Congress of Conservation Biology (ECCB), Prága, 2009. szeptember 1-5.
Hazai konferenciák az értekezés témakörében Vad Cs. F., Horváth Zs., Péntek A. L., Kiss K. T., Ács É.: Kisrákok napszakos eloszlási mintázata egy sekély, oxigénszegény lápban. Poszter, LIII. Hidrobiológus Napok konferencia, Tihany, 2011. október 5-7. Vad Cs. F., Horváth, Zs., Tóth, B., Kiss, K. T., Ács, É.: Kisrákok szezonális szukcessziójának vizsgálata egy égeres láperdő vizében. Poszter, VIII. Makroszkópikus Vízi Gerinctelenek Konferencia (MaViGe), Jósvafő, 2011. április 14-16. Vad Cs. F., Horváth, Zs.: Előzetes vizsgálatok az ócsai Nagyerdő területén található néhány kisvíz Cladocera és Copepoda együtteseiről. Poszter, LI. Hidrobiológus Napok, Tihany, 2009. szeptember 30-október 2. Egyéb tudományos közlemények Vad Cs. F., Horváth Zs., Kiss K. T. & Ács É., 201X. Microcrustacean (Cladocera, Copepoda) communities in artificial lakes in the region of the North Hungarian Mountains, with special reference to the adventive species. Acta Zoologica Academiae Scientiarum Hungaricae (lektorálás alatt) Horváth Zs., Vad Cs. F., Vörös L., Boros E., 201X. Distribution and conservation status of fairy shrimps (Crustacea: Anostraca) in the astatic soda pans of the Carpathian Basin: the role of local and spatial factors. Journal of Limnology (lektorálás alatt) Horváth Zs., Ferenczi M., Móra A., Vad Cs. F., Ambrus A., Forró L., Szövényi G., Andrikovics S., 2012. Invertebrate food sources for waterbirds provided by the reconstructed wetland of Nyirkai-Hany, northwestern Hungary. Hydrobiologia (megjelenés alatt). IF(2010)=1.964, DOI: 10.1007/s10750-012-1170-5 Borza P., Czirok A., Deák Cs., Ficsór M., Horvai V., Horváth Zs., Juhász P., Kovács K., Szabó T. & Vad, Cs. F., 2011. Invasive mysids (Crustacea: Malacostraca: Mysida) in Hungary: distributions and dispersal mechanisms. North-Western Journal of Zoology 7 (2): 222-228. IF (2010)=0.659
Egyéb konferenciák Vad Cs. F., Horváth Zs., Kiss K. T., Ács É.: Kisrák közösségek (Cladocera, Copepoda) az Északi-középhegység mesterséges tavaiban. Előadás, EuLakes Országos Konferencia 2012, Veszprém, 2012. március 9. Horváth Zs., Vad Cs. F., Vörös L., Boros E.: Anostracans in the astatic soda pans of the Carpathian Basin. Előadás, 1st Young Sientist s Conference on the Occasion of the World Water Day, Poznań, 2012. március 22-23. Horváth, Zs., Vad, Cs. F.: A Városligeti-tó rákfaunájának és kisrák együtteseinek (Copepoda, Cladocera) vizsgálata. Poszter, LI. Hidrobiológus Napok, Tihany, 2009. szeptember 30- október 2.
Köszönetnyilvánítás Dr. Ács Éva témavezetőmnek Társzerzőimnek A mintavételezésben nyújtott segítségéért: Decsov Csabának, Éva Csabának, Lendvay Bertalannak, Mózner Dánielnek, Péntek Attilának, Rédei Richárdnak, Vad Ferencnek, Vad Zsoltnak
Köszönöm a figyelmet!