Ocena naturalności ekosystemów wodnych za pomocą wskaźników naturalności na przykładzie Trichoptera. Stanisław Czachorowski, Marcin Krejckant

Transkrypt

1 Ocena naturalności ekosystemów wodnych za pomocą wskaźników naturalności na przykładzie Trichoptera Stanisław Czachorowski, Marcin Krejckant

2 Waloryzacja, monitoring Do oceny jakości ekosystemów wodnych, oprócz indeksów biotycznych, wykorzystywane są także inne metody. Jedną z nich jest wskaźniki naturalności (OWS), opracowany początkowo dla potrzeb ochrony i renaturalizacji źródlisk Niemiec (Fischer 1996).

3 Niemiecki prototyp OWS s i= 1 = Wze Wartość wskaźnika waha się w granicach s a OWS sumaryczny wskaźnik naturalności biocenozy (znaczenia ekologicznego), a liczebność i-ego gatunku (pięć kategorii liczebności: od 1= rzadko, do 5 = bardzo licznie), s liczba wszystkich gatunków.

4 Wskaźniki naturalności Wns Wni s = i= 1 s i= 1 = Wze N Wze s i i n i Wns - wskaźnik naturalności danej biocenozy w ujęciu jakościowym, Wze i wskaźnik znaczenia ekologicznego i-tego gatunku w danej biocenozie, s - liczna wszystkich gatunków obecnych w danej biocenozie. Wni - wskaźnik naturalności danej biocenozy w ujęciu ilościowym, n i -liczebność i-tego gatunku, N - suma liczebności gatunków obecnych w biocenozie (liczba wszystkich osobników). Wartość wskaźnika waha się w granicach 0-16.

5 Liczba gatunków, różnorodność Liczba gatunków l.gat. czas Zmiany w trakcie sukcesji ekologicznej

6 Przykład ze źródeł Metoda, opierając się na teorii sukcesji i strategii życiowych, odmiennie traktuje gatunki wyspecjalizowane oraz gatunki eurytopowe. Wszystkim gatunkom przypisany indywidualny wskaźnik znaczenia ekologicznego (Wze). Największą wartość przypisano gatunkom wyspecjalizowanym (16), mniejszą krenofilom (8, 4), najmniejszą eurybiontom (2, 1), natomiast gatunkom saprobiontycznym - wartość 0,5. W konsekwencji najwyższą wartość wskaźnikową wnoszą wyspecjalizowane krenobionty, najniższą krenokseny, natomiast gatunki związane z zanieczyszczeniami (saprobionty) obniżają wartość wskaźnika.

7 Zalety i wady Niewątpliwą zaletą tej metody jest wykorzystywanie cech indykacyjnych pojedynczych gatunków. Jest to jednocześnie wadą metody, gdyż wymaga oznaczenia do gatunku wszystkich zebranych organizmów. Naturalność czy specyficzność?

8 Modyfikacje (rzeki, jeziora) Wskaźnik OWS został nieco zmodyfikowany i wykorzystany w planie ochrony fauny Drawieńskiego Parku Narodowego (Czachorowski 1998a). Zaproponowane został wskaźnik jakościowy Wns i ilościowy Wni. W obu przypadkach wartość wskaźnika waha się w granicach W Polsce po raz pierwszy przypisano wartości współczynników gatunkowych dla chruścików (Trichoptera) źródeł Polski (Czachorowski 1999).

9 Kazimierski P.K. (Buczyński et al. 2003) (wydajność, drzewa, antropopresja) Parchatka uboga i zmieniona fauna, silna antropopresja (Wze=1, Win=1); Kazimierz Dolny uboga fauna ale naturalna (Wns=10, Wni=14); mało wydajne źródła. Rogów sporo chrząszczy; (Wns=9, Wni=6,29); mała antropopresja; średnia wydajność. Stary Stok średnio dużo chruścików; (Wns=5, Wni=4,94); (strumień zanieczyszczony przez bydło; mała wydajność). Wąwolnica, Mareczki, Witoszyn, Rzeczyca dużo chruścików, wodopójek: Wns=4,6, Wni=12,7 (stanowisko 1); Wns=7,38 Wni=4,98 (2); Wns=5,33 Wni=2,77 (4); Wne=2,14 Wni=2,04 (5).

10 Ocena jeziorności fauny W nieco zmienionej postaci ideę wskaźnika naturalności wykorzystano w ocenie jeziorności chruścików jezior Polski (Czachorowski 1998b). Skala: 3, 2, 1 (limnebionty, limnefile, limnekseny) Wyraźniejsze różnice między jeziorami górskimi a nizinnymi i pojeziernymi

11 Kolejne próby Ocena naturalności wybranych torfowisk Polski w oparciu o faunę ważek i chruścików (Czachorowski i Buczyński 1998, 1999). Oceny stanu różnych typów zbiorników znajdujących się w krajobrazie o zróżnicowanej antropopresji (Czachorowski i in. 2000, Buczyński i in. 2003). Oceny różnych typów zbiorników miejskich w Złocieńcu i Olsztynie (Czachorowski i Pietrzak 2004).

12 Przykład 1. ważki (specyficzność) Torfowiska sfagnowe Torfowiska niskie N Wns A 5,6 3,8 4,2 3,5 3,3 4,8 3,5 5,7 12,5 8,7 12,0 16,0 3,0 2,7 2,0 2,6 1,9 2,7 3,8 1,7 Wns B 6,5 3,8 3,2 3,6 3,5 5,1 4,1 4,0 2,0 2,4 3,0 4,0 4,6 4,4 2,8 4,0 2,4 3,5 4,6 3,6 Wni A 3,5 3,6 6,5 4,0 2,4 3,6 3,8 5,0 15,8 13,2 12,8 16,0 2,7 3,0 1,8 2,3 1,6 1,8 2,3 1,5 Wni B 4,3 4,2 3,1 5,1 3,6 7,3 3,3 3,6 2,0 3,6 2,8 4,0 4,3 5,3 2,0 3,3 1,8 2,5 2,3 2,2 Wskaźniki naturalności torfowisk sfagnowych oraz niskich, w oparciu o larwy Odonata ( A - obliczane wg wskaźnika dla torfowisk sfagnowych, B - dla torfowisk niskich). N - liczba gatunków. (Czachorowski i Buczyński 1999)

13 Przykład 2. chruściki (specyficzność) Torfowiska sfagnowe Torfowiska niskie a N Wns A 3,4 2,8 5,1 6,0 2,0 4,0 2,5 16 3,0 1,0 4,0 1,0 1,6 1,0 3,7 3,0 1,0 4,0 Wns B 1,3 5,0 2,6 8,5 7,2 2,0 1,5 1,0 4,0 1,0 1,0 4,0 1,6 16 7,9 7,2 2,5 2,0 Wns - Odonata + Trichoptera 3,4 3,2 4,0 5,8 4,9 3,2 3,2 3,7 5,6 5,5 2,0 Wskaźnik naturalności jakościowy (Wns) w oparciu o larwy Trichoptera, ( A - obliczane wg wskaźnika dla torfowisk sfagnowych, B - dla torfowisk niskich). N - liczba gatunków. (Czachorowski i Buczyński 1999)

14 Ważki torfowisk, Czechy, ph, (wg. A. Dolny 2003) Wskaźnik naturalności Liczba gatunków Dolny 2003

15 m n.p.m Ważki torfowisk, Czechy Wskaźnik naturalności Liczba gatunków Dolny 2003

16 Powierzchnia, Ważki torfowisk, Czechy Wskaźnik naturalności Liczba gatunków Dolny 2003

17 Wiek, Ważki torfowisk, Czechy Wskaźnik naturalności Liczba gatunków Dolny 2003

18 Gdzie kończy się strumień a zaczyna rzeka? Specyficzność czy naturalność? Rz. Wałsza, górny odcinek i dopływy (dane: , Czachorowski i Lugowska, npub.) stanowiska Wskaźnik naturalności, strumienie Wns 8,7 9,0 9,1 11,5 6,7 14,0 2,0 8,5 11,1 7,9 Wni 10,9 8,7 10,0 14,0 4,0 14,0 2,0 14,5 8,4 5,5 Wskaźnik naturalności, rzeki Wns 4,7 5,5 7,5 3,1 1,0 3,0 1,0 11,3 4,42 12,0 Wni 5,5 7,2 7,6 2,13 1,0 3,62 1,0 3,52 4,19 13,3

19 BMWP/PL (jeziora) NARCKIE mesotrophic WARCHAŁDZKIE politrophic rodzina Ws rodzina Ws Hydroptilidae 6 Hydroptilidae 6 Polycentropodidae 6 Polycentropodidae 6 Psychomyidae 5 Psychomyidae 5 Ecnomidae 6 Ecnomidae 6 Phryganeidae - Phryganeidae - Limnephilidae 7 Limnephilidae 7 Leptoceridae 10 Leptoceridae 10 Molannidae 10 Molannidae BRAJNICKIE eutrophic SKANDA eutrophic/politrophic rodzina Ws rodzina Ws Hydroptilidae 6 Hydroptilidae 6 Polycentropodidae 6 Polycentropodidae 6 Psychomyidae 5 Psychomyidae 5 Ecnomidae 6 Ecnomidae 6 Phryganeidae - Phryganeidae - Limnephilidae 7 Limnephilidae 7 Leptoceridae 10 Leptoceridae 10 Molannidae 10 Molannidae

20 Obecnie w ocenie jezior wykorzystywany jest także bentos. Metoda indeksów biotycznych (BMWP- PL) przeniesiona z cieków, ze względu na inną strukturę rodzin, jest nieskuteczna. Zastosowanie wskaźników naturalności wyraźnie zróżnicowało jeziora, wyższe wskaźniki naturalności zanotowano dla jezior o niższej trofii.

21 mezotroficzne Jezioro Narcie: Wns = 8,75; Wni =10,33, eutroficzne Jezioro Warchałdzkie: Wns = 9,27; Wni = 10,56, silnie zeutrofizowanie jezioro Skanda: Wns = 7,82; Wni = 7,88, politroficzne, płytkie Jezioro Branickie: Wns = 7,69; Wni = 5,97.

22 Wykorzystanie wskaźników naturalności do oceny stanu jezior wydaje się metodą dobrą dla makrobentosu i znacznie lepszą niż dotychczasowe indeksy biotyczne.

23 Punkty pomiarowe WIOŚ w Olsztynie (2006 r.) Rzeka (punkt pomiarowy) Wns rzeka Wni rzeka Wns strum. Wni strum. Drwęca (Idzbark) 9,82 8,20 3,00 2,05 Iławka (Mały Bór) 13,45 13,30 2, Łyna (Bartąg) 12,75 12,16 2,13 2,84 Pisa Północna (Galiny) 11,33 12,63 4,4 2,8 Symsarna (Pozorty, Jeziorany) 12,67 12,43 3,36 1,93

24 Punkty pomiarowe WIOŚ natulalność Rzeka (punkt pomiarowy) Wns Wni Drwęca (Idzbark) Iławka (Mały Bór) Łyna (Bartąg) Pisa Północna (Galiny) Symsarna (Pozorty, Jeziorany) 6,82 8, ,7 9 5,9 7,54 6,2 12,9 12,6

25 (wg Szczepański unpubl.) Wskaźniki naturalności biocenozy w ujęciu jakościowym i ilościowym renaturyzacja obszar Las Warmiński Łajs Nowa Wieś, Tylkowo drobne zbiorniki okresowe Wns= 6,20 Wni= 11,68 Wns= 6,50 Wni= 4,60 Wns= 10,70 Wni=15,28 strumienie Wns= 7,25 Wni= 13,39 Wns= 7,61 Wni= 10,06 Wns= 6,18 Wni= 5,22

26 Chruściki jako wskaźniki Lepsze poznanie ekologii poszczególnych gatunków w rzekach i jeziorach Dopracowanie wskaźników (różne metody) Wyznaczenie nowych Wze z uwzględnieniem nie tylko specyficzności siedliskowej lecz i antropogenicznego odkształcenia zbiorników wodnych (ocena ekosystemu) Weryfikacja niezbędna współpraca

27 Chruścikopedia Podręczniki (brak w j. polskim) Klucze do oznaczania? Publikacje naukowe (zaledwie 4 monografie) Prace popularnonaukowe (+wędkarze) Chruścikowa encyklopedia? Wikipedia: 120 haseł o chruścikach (kwiecień 2007 r.) Logo Wikipedii

28 Trichopteron Od 2001 roku, newsletter Coraz szerszy krąg odbiorców (co najmniej 2 tys. czytelników) Abstrakty angielskie i rosyjskie Od 2007 prace recenzowane Nauka z popularyzacją i poczuciem humoru Źródło informacji i start dla młodych

29 Zapraszamy do współpracy Każdy z nas ma do wypełnienia swoją własną historię. Koniec, kropka. Nieważne, czy ktoś nas wspiera, krytykuje, ignoruje, toleruje robimy coś, bo takie jest nasze przeznaczenie tu na ziemi i to jest właśnie źródło naszej radości Paulo Coelho

30 Dziękuję za uwagę Katedra Ekologii i Ochrony Środowiska, UWM w Olsztynie, Plac Łódzki 3, Olsztyn, stanislaw.czachorowski@uwm.edu.pl, marcinkrejckant@wp.pl Podziękowania: Dziękuję mgr. Arturowi Tańskiemu za udostępnienie grafiki do slajdów