IRS
INSPEKCJA OCHRONY ŚRODOWISKA PRZEWODNIK METODYCZNY DO MONITORINGU ICHTIOFAUNY W RZEKACH Redakcja Paweł Prus, Wiesław Wiśniewolski, Mikołaj Adamczyk BIBLIOTEKA MONITORINGU ŚRODOWISKA 2016
Praca powstała w Instytucie Rybactwa Śródlądowego im. Stanisława Sakowicza w Olsztynie na zlecenie Głównego Inspektoratu Ochrony Środowiska i została sfinansowana przez Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej. Recenzję i wydanie przewodnika sfinansowano ze środków Programu Operacyjnego Infrastruktura i Środowisko 2014 2020. Recenzja naukowa: prof. dr hab. inż. Tomasz Heese Politechnika Koszalińska, Katedra Biologii Środowiskowej dr hab. inż. Jacek Kozłowski, prof. UWM Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Katedra Biologii i Hodowli Ryb Redakcja techniczna: mgr Piotr Panek Główny Inspektorat Ochrony Środowiska, Departament Monitoringu i Informacji o Środowisku fot. na okładce: M. Adamczyk Copyright by Główny Inspektorat Ochrony Środowiska, Warszawa 2016 Nakład: 600 egzemplarzy Wersja elektroniczna na witrynie http://www.gios.gov.pl/pl/stan-srodowiska/monitoring-wod ISBN: 978-83-61227-85-4 Przygotowanie do druku i druk: Oficyna Drukarska Jacek Chmielewski ul. Sokołowska 12a, 01-142 Warszawa, tel. 22 632 83 52, fax 22 631 49 40 info@oficyna-drukarska.pl, www.oficyna-drukarska.pl
ZESPÓŁ AUTORSKI 1. Instytut Rybactwa Śródlądowego im. Stanisława Sakowicza w Olsztynie prof. dr hab. Wiesław Wiśniewolski kierownik projektu, mgr Mikołaj Adamczyk, dr Rafał Bernaś, dr Irena Borzęcka, dr Paweł Buras, dr hab. Łucjan Chybowski prof. IRŚ, dr hab. Piotr Dębowski prof. IRŚ, Waldemar Kozłowski, mgr Janusz Ligięza, Adam Mańko, mgr Jacek Morzuch, dr hab. Piotr Parasiewicz prof. IRŚ, dr Paweł Prus, dr Grzegorz Radtke, Jan Rola, mgr Michał Skóra, mgr Jacek Szlakowski, mgr inż. Stanisław Sidorski, mgr inż. Piotr Traczuk, dr Dariusz Ulikowski 2. Pracownia Ekspertyz i Badań Ichtiologicznych PEBI Sp. z o.o., Kraków prof. dr hab. Tomasz Mikołajczyk, mgr Dariusz Skowronek, dr Paweł Szczerbik, mgr Łukasz Mikołajczyk 3. Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej Państwowy Instytut Badawczy we Wrocławiu, Zakład Badań Regionalnych dr Jan Błachuta, mgr Michał Mazurek,mgr Michał Pobudejski 4. Firma usługowa ECO-HELP Sabina Klich, Tarnów dr Mariusz Klich, mgr Sabina Klich, Roman Depowski 5. Uniwersytet Łódzki, Katedra Ekologii i Zoologii Kręgowców prof. dr hab. Mirosław Przybylski, dr Lidia Marszał, mgr Dariusz Pietraszewski, dr Grzegorz Zięba, mgr Bartosz Janic 6. Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, Katedra Hydrobiologii, Pracownia Rybactwa dr Jacek Rechulicz, dr Wojciech Płaska, mgr Zbigniew Girsztowtt 7. Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Zakład Technologii Produkcji Pasz i Akwakultury w Muchocinie dr hab. Jan Mazurkiewicz, dr Wojciech Andrzejewski, dr Janusz Golski 8. Uniwersytet Rzeszowski, Wydział Biologiczno-Rolny, Katedra Biologii Środowiska prof. dr hab. Krzysztof Kukuła, dr Aneta Bylak 9. Uniwersytet Szczeciński, Katedra Zoologii Ogólnej: prof. dr hab. Józef Domagała, dr hab. Małgorzata Pilecka-Rapacz, prof. US, dr hab. Robert Czerniawski, prof. US, mgr Łukasz Cieślik, mgr Iwona Goździk 10. IPIX S.C. Warszawa: mgr inż. Konrad Majewski
SPIS TREŚCI Wstęp....................................................................... 7 Słownik ważniejszych terminów................................................. 9 Wprowadzenie do metody...................................................... 15 Przegląd metod stosowanych w Unii Europejskiej.................................. 18 Procedury badań terenowych................................................... 22 Wybór stanowiska monitoringu w oparciu o ichtiofaunę i metody odłowu...... 22 Zezwolenia wymagane do wykonania odłowów monitoringowych............. 24 Sposób prowadzenia odłowu i zasady bezpieczeństwa........................ 25 Analiza materiału biologicznego.......................................... 29 Protokoły badań terenowych i studyjnych.................................. 31 Prace kameralne.............................................................. 38 Wypełnianie pliku wejściowego aplikacji obliczeniowej wskaźnika EFI+IBI_PL.... 38 Obliczenia wskaźników i arkusz bazodanowy............................... 43 Granice klas dla metody EFI+IBI_PL...................................... 51 Interpretacja wyników oceny stanu/potencjału ekologicznego z zastosowaniem wskaźnika EFI+PL............................................................. 52 Metryki wskaźnika EFI+PL............................................... 52 Interpretacja wyników oceny stanu/potencjału ekologicznego z zastosowaniem wskaźnika IBI_PL............................................................. 59 Sposób obliczania poszczególnych metryk IBI_PL........................... 63 Charakterystyka metryk wskaźnika IBI_PL................................. 66 Interpretacja wyników wskaźnika dla ryb diadromicznych (D) jako metody uzupełniającej ocenę stanu albo potencjału ekologicznego z zastosowaniem wskaźników EFI+PL i IBI_PL................................................... 69 Wyniki oceny stanu/potencjału ekologicznego stanowisk monitorowanych w latach 2011 2015........................................................... 70 Uzasadnienie odstąpienia od oceny w oparciu o ichtiofaunę rzek typu abiotycznego nr 22 (Rzeka przyujściowa pod wpływem wód słonych)............................ 74 Analiza presji antropogenicznej dla stanowisk objętych monitoringiem ichtiofauny...... 76 Interkalibracja metody EFI+IBI_PL............................................. 80 Wyniki autointerkalibracji............................................... 81 Literatura.................................................................... 86 5
WSTĘP Obowiązek osiągnięcia dobrego stanu albo potencjału ekologicznego wód powierzchniowych nałożony został na kraje członkowskie Unii Europejskiej Dyrektywą 2000/60/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 23 października 2000 roku (EU Water Framework Directive 2000 tzw. RDW). Dyrektywa ta ustanawia ramy wspólnotowego działania w zakresie polityki wodnej, określając warunki, które muszą zostać spełnione dla osiągnięcia zakładanego celu. Precyzuje je rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 21 lipca 2016 r. w sprawie sposobu klasyfikacji stanu jednolitych części wód powierzchniowych oraz środowiskowych norm jakości dla substancji priorytetowych (Dz. U. z 2016 r. poz. 1187). Jednym z elementów biologicznych uwzględnianych przy ocenie stanu/potencjału ekologicznego jednolitych części wód powierzchniowych są ryby. Stanowią one grupę organizmów przydatną do oceny stanu środowiska (Szlakowski i in. 2004, EFI+ Manual 2009, Adamczyk i in. 2013, Prus i Wiśniewolski 2013) ze względu na szereg cech: występują w większości wód powierzchniowych, wykazują zróżnicowane cykle życiowe, przemieszczają się na znacznych odcinkach, co wiąże się z wrażliwością na przerwanie ciągłości dróg migracji, zasiedlają zróżnicowane siedliska w systemie rzeki, ograniczona liczba gatunków ryb w ichtiofaunie Polski stwarza możliwość ich stosunkowo prostej identyfikacji, zajmują różne poziomy troficzne, a ich cykle życiowe i wymagania ekologiczne były przedmiotem licznych badań i opracowań, zaburzenia ich wzrostu i rekrutacji mogą być wyrazem zaburzeń w środowisku, mają znaczenie dla gospodarki człowieka, co sprawia, że zmiany w ich występowaniu są dostrzegane przez ogół społeczeństwa. Prowadzenie badań ichtiofauny, związanych z dokładną oceną zagęszczenia i biomasy, wymaga jednak zastosowania złożonych metod oraz znacznego nakładu pracy i środków finansowych (połowy następcze, zastosowanie siatek odgradzających itp.). Stwarza to poważne trudności metodyczne, szczególnie w przypadku badania dużych rzek (Mann i Penczak 1984). Państwowym Monitoringiem Środowiska (PMŚ), objęte są wszystkie jednolite części wód powierzchniowych (JCWP), czyli oddzielne i znaczące elementy wód powierzchniowych, wyznaczone zgodnie z RDW. W Polsce dla rzek wyznaczono 4586 JCWP, w tym 2960 określono jako naturalne części wód, 1504 jako silnie zmienione części wód oraz 122 jako sztuczne części wód. Ocena stanu albo potencjału ekologicznego w oparciu o ichtiofaunę w tej samej JCWP zgodnie z zał. nr 5 do RDW powinna być dokonywana co 3 lata, a ze względu na terminy sprawozdawcze dla planów gospodarowania wodami nie rzadziej niż co 6 lat. Dla niektórych gatunków ryb o znaczeniu dla EU wymienionych w załącznikach Dyrektywy Siedliskowej (Dyrektywa Rady 92/43/EWG, 1992) sześcioletnie odstępy między okresami monitoringu są uzna- 7
wane za zbyt rzadkie, toteż wskazany jest częstszy monitoring stanu zachowania ich populacji w odstępach 3 5-letnich (Makomaska-Juchniewicz i Baran, 2012). W skali kraju wymaga to zaangażowania znacznych sił i środków finansowych. Z tego względu w badaniach monitoringowych przyjęto standardowo metodę oceny stanu/potencjału ekologicznego opartą na wynikach jednokrotnego elektropołowu.
SŁOWNIK WAŻNIEJSZYCH TERMINÓW Autointerkalibracja proces harmonizacji granicznych wartości klas stanu ekologicznego: bardzo dobrej/dobrej i dobrej/umiarkowanej dla nowej lub zmienionej metody krajowej w odniesieniu do metod krajowych krajów UE, które zostały poddane interkalibracji. Biocenoza wszystkie organizmy żywe zasiedlające określony obszar, wraz ze środowiskiem abiotycznym tworzące ekosystem. Biomasa ryb łączna masa osobników danego gatunku lub zespołu ryb w przeliczeniu na jednostkę powierzchni. Biotop nieożywione elementy środowiska, tworzące siedlisko dla organizmów żywych, wraz z nimi stanowiące ekosystem. Bogactwo gatunkowe ichtiofauny liczba gatunków ryb, zamieszkujących wody określonego dorzecza lub zlewni. Ciągłość dróg migracji zachowanie dróg migracji dla organizmów (tu dla ryb) w stanie niezakłóconym przez człowieka (bez przeszkód zbudowanych przez człowieka). Synonim ciągłość morfologiczna. Common metric wspólna metryka oceny stanu ekologicznego wykorzystywana do porównywania granic klas w procesie interkalibracji lub autointerkalibracji metod krajowych. Długość całkowita długość ryby mierzona od początku pyska do najdłuższego promienia płetwy ogonowej (longitudo totalis, l.t.). Dorzecze obszar lądu, z którego cały spływ powierzchniowy jest odprowadzany przez system strumieni, rzek i jezior do morza poprzez pojedyncze ujście cieku, estuarium lub deltę. EFI Europejski Wskaźnik Ichtiologiczny (European Fish Index), opracowany w ramach międzynarodowego projektu FAME (Development, Evaluation and Implementation of a standardised Fish-based Assessment Method for the Ecological Status of European Rivers). Wskaźnik ten w zamierzeniu miał zapewnić standardowe narzędzie wspomagające realizację RDW (FAME Consortium 2004). EFI+ Nowy Europejski Wskaźnik Ichtiologiczny (New European Fish Index) opracowany w ramach międzynarodowego projektu Improvement and spatial extension of European fish index EFI+ realizowanego w latach 2007 2009 (EFI+ Manual 2009). Aplikacja obliczająca wskaźnik dostępna jest na stronie: http://efi-plus.boku.ac.at/software/index.php. Synonim: Oryginalny wskaźnik EFI+. EFI+IBI_PL metoda oceny stanu/potencjału ekologicznego rzek w oparciu o ichtiofaunę przyjęta w PMŚ w Polsce od 2014 r. (Dz. U. z 2014 r. poz. 1482) i stosowana obecnie (Dz. U. z 2016 r. poz. 1187). Metoda została zweryfikowana w ramach projektu Badania ichtiofauny w latach 2014 2015 dla potrzeb oceny stanu ekologicznego wód wraz z udziałem w europejskim ćwiczeniu interkalibracyjnym rzeki i w tej uaktualnionej wersji jest przedstawiona w niniejszym opracowaniu. 9
EFI+PL wielometryczny wskaźnik do oceny stanu/potencjału ekologicznego rzek w oparciu o ichtiofaunę stosowany w PMŚ w Polsce, według rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 21 lipca 2016 r. w sprawie sposobu klasyfikacji stanu jednolitych części wód powierzchniowych oraz środowiskowych norm jakości dla substancji priorytetowych (Dz. U. z 2016 r. poz. 1187). Wskaźnik jest stosowany dla typów abiotycznych rzek nr 0 20, 22 i 26. Po weryfikacji metody wskaźnik EFI+PL jest rekomendowany do oceny rzek typów abiotycznych rzek nr 0 20. Metoda jest oparta na opracowanym w 2009 Nowym Europejskim Indeksie Ichtiologicznym EFI+ (EFI+ Manual 2009), dostosowanym do warunków rzek Polski. W 2016 r. metoda EFI+PL została zinterkalibrowana. Ekosystem ogół organizmów żywych wraz ze środowiskiem ich występowania, tworzący funkcjonalną, wyodrębnioną całość (np. rzeka, jezioro, las, łąka). Składa się z biocenozy i biotopu. Elektropołów odłów ryb przy pomocy elektrycznych narzędzi połowowych, z wykorzystaniem zjawiska elektrotaksji polegającego na kierowaniu się ryb w polu elektrycznym w stronę dodatnio naładowanej elektrody (anody). Elementy biologiczne grupy organizmów (ryby, makrobezkręgowce denne, makrofity, fitoplankton i fitobentos), stanowiące podstawę oceny stanu ekologicznego wód w rozumieniu Ramowej Dyrektywy Wodnej. Gatunki charakterystyczne gatunki (tu ryb) charakterystyczne dla danego typu rzeki. Synonim gatunki specyficzne dla typu. Gatunki dominujące gatunki, które w wyniku wyraźnej przewagi liczebnej i/lub w biomasie wpływają decydująco na przepływ energii w ekosystemie oraz na środowisko życia wszystkich pozostałych gatunków. Gatunki inwazyjne gatunki obce o dużej ekspansywności, stanowiące zagrożenie dla fauny i flory danego ekosystemu, konkurujące z gatunkami rodzimymi, mogące się przyczyniać do wyginięcia gatunków miejscowych. Gatunki obce gatunki pochodzące z innego ekosystemu lub obszaru geograficznego, sprowadzone do środowiska celowo introdukcja lub przypadkowo zawleczenie. Synonim: gatunki allochtoniczne. Gatunki obce pochodzące z zarybień gatunki pochodzące z innego ekosystemu lub obszaru geograficznego, sprowadzone do środowiska celowo. Gatunki obce w rozumieniu rozporządzenia [Dz. U. 2011 nr 210. poz. 1260] gatunki obce, które w przypadku uwolnienia do środowiska przyrodniczego mogą zagrozić gatunkom rodzimym lub siedliskom przyrodniczym. Rozporządzenie wymienia 8 gatunków ryb: babka bycza Neogobius melanostomus, babka łysa (babka gołogłowa) Neogobius gymnotrachelatus, babka marmurkowa Proterorhinus marmoratus (obecnie opisywana jako Proterorhinus semilunaris), babka szczupła (babka rzeczna) Neogobius fluviatilis, czebaczek amurski Pseudorasobra parva, pirapitinga (pirania paku) Piaractus brachypomus, sumik karłowaty Ameiurus nebulosus i trawianka Percottus glenii. 10
Gatunki przewodnie gatunki stanowiące główny komponent zespołu ichtiofauny, odgrywające kluczową rolę w przepływie energii i obiegu materii w ekosystemie. Synonim: gatunki kluczowe. Gatunki tolerancyjne gatunki o dużym zakresie tolerancji na zmienność czynników środowiska. Synonim: gatunki eurytopowe. Gatunki toni wody gatunki żyjące w strefie otwartych wód (synonim: gatunki pelagiczne). Gatunki wrażliwe gatunki o wąskim zakresie tolerancji na zmienność czynników środowiska. Synonim: gatunki stenobiotyczne. Gildia funkcjonalna grupa gatunków wyróżniająca się zbliżonymi wymaganiami środowiskowymi. Np.: gildia rozrodcza składająca się z grupy gatunków o podobnym typie i sposobie rozmnażania (tu składania ikry), gildia siedliskowa grupa gatunków preferujących dany typ siedlisk, gildia pokarmowa (troficzna) grupa gatunków o zbliżonym składzie pokarmu. Grupa 0+ narybek (młode stadia rozwojowe ryb) młodszy niż jeden rok. Na jego oznaczenie często używany jest także skrót YOY (young of the year młodszy niż rok). Grupa rozrodcza ryb grupa gatunków ryb wykazujących określone preferencje odnośnie miejsca składania ikry oraz substratu tarłowego (Balon 1975). IBI Wskaźnik Integralności Biotycznej (Index of Biotic Integrity) opracowany w USA wielometryczny indeks oceny stanu środowiska rzek w oparciu o ichtiofaunę (Karr 1981, Karr i in. 1986). Synonim: Oryginalny wskaźnik IBI. IBI_PL wielometryczny wskaźnik do oceny stanu/potencjału ekologicznego rzek w oparciu o ichtiofaunę stosowany w PMŚ w Polsce, według rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 21 lipca 2016 r. w sprawie sposobu klasyfikacji stanu jednolitych części wód powierzchniowych oraz środowiskowych norm jakości dla substancji priorytetowych (Dz. U. z 2016 r. poz. 1187). Wskaźnik jest stosowany dla typów abiotycznych rzek nr 21, 23, 24 i 25. Po weryfikacji metody wskaźnik IBI_PL jest rekomendowany do oceny rzek typów abiotycznych rzek nr 21, 23, 24, 25 i 26. Metoda jest oparta na założeniach Wskaźnika Integralności Biotycznej IBI (Karr 1981, Karr i in. 1986). Ichtiofauna wszystkie gatunki ryb zamieszkujące wody określonego dorzecza lub zlewni. Synonim: rybostan. Interkalibracja proces harmonizacji granicznych wartości kategorii ekologicznych: bardzo dobrej/dobrej i dobrej/umiarkowanej pomiędzy metodami krajowymi krajów UE. Jednolita część wód powierzchniowych (JCWP) termin Ramowej Dyrektywy Wodnej, oznaczający oddzielny i znaczący element wód powierzchniowych taki jak: jezioro, zbiornik, strumień, rzeka, kanał, część strumienia, rzeki lub kanału, wody przejściowe lub pas wody przybrzeżnej. Przewodnik metodyczny ma odniesienie tylko do JCWP wyznaczonych na wodach płynących (strumień, rzeka, kanał, część strumienia, rzeki lub kanału). Liczebność ryb liczba osobników danego gatunku lub zespołu ryb w przeliczeniu na jednostkę powierzchni. 11
Migracje okresowe przemieszczanie się zwierząt (tu ryb) w celach rozrodczych, pokarmowych lub związanych z zimowaniem. Metryka element składowy wskaźnika służącego do oceny stanu środowiska, opisujący cechy zespołu organizmów stanowiących biologiczny element oceny (tu ryb) w rozumieniu RDW, np. udział gatunków wrażliwych w zespole ichtiofauny. Naturalna część wód część wód o cechach naturalnych, niewyznaczona jako silnie zmieniona część wód (EU Water Framework Directive, 2000). Dla takich części wód określa się stan ekologiczny. Oznaczana w programie EFI+IBI_PL symbolem NAT (Natural Water Body). Ryby amfidromiczne ryby, które rozmnażają się w wodach słodkich, a na żerowiska i zimowiska mogą przemieszczać się do wód słonawych, co nie jest jednak cechą obligatoryjną w ich cyklu życiowym (np. leszcz, płoć, jazgarz). Ryby anadromiczne ryby dwuśrodowiskowe, które w celu rozrodu wędrują z morza do wód słodkich (np. łosoś, troć wędrowna, jesiotr). Ryby bentosożerne ryby odżywiające się głównie wodnymi bezkręgowcami. Synonim ryby bezkręgowcożerne. Ryby diadromiczne ryby dwuśrodowiskowe, które odbywają wędrówki między morzami lub estuariami a wodami słodkimi, ponieważ część swego życia spędzają w wodach morskich, a część w wodach słodkich. Ryby drapieżne ryby, odżywiające się głównie rybami lub innymi kręgowcami. Ryby dwuśrodowiskowe ryby, które część swego życia spędzają w wodach słonych, w morzach lub estuariach, a część w wodach słodkich. Ryby te odbywają wędrówki rozrodcze między wodami słonymi a słodkimi. Synonim: ryby diadromiczne. Ryby eurytopowe ryby, które mogą się rozmnażać i osiągać duże liczebności zarówno w rzekach jak i w wodach stojących. Synonim: ryby ubikwistyczne, tolerancyjne. Ryby fitofilne grupa rozrodcza ryb obejmująca gatunki, które składają ikrę na roślinach w wodzie stojącej lub wolno płynącej. Ryby fito-litofilne grupa rozrodcza ryb obejmująca gatunki, które składają ikrę zarówno na dnie kamienistym, jak i na roślinach. Ryby karpiowate ryby z rodziny karpiowatych (Cyprinidae), większość gatunków ryb występujących w wodach słodkich Polski. Ryby katadromiczne ryby diadromiczne, które na okres rozrodu wędrują z wód słodkich do morza, w wodach Polski jedynym takim gatunkiem jest węgorz europejski. Ryby limnofilne ryby występujące w stojących lub wolno płynących wodach. Ryby litofilne grupa rozrodcza ryb obejmująca gatunkiskładające ikrę na podłożu kamienistym, w wodzie bogatej w tlen. Można wśród nich wyróżnić ukrywające ikrę (minogi, łososiowate, lipień) i nieukrywające (karpiowate). Specyficzną grupę tworzą wśród ryb litofilnych głowacze, składające ikrę pod kamieniami na ich spodniej stronie, takie ryby noszą nazwę speleofilnych. Ryby lito-pelagofilne grupa rozrodcza ryb obejmująca gatunki składające ikrę na kamieniach lub żwirze, których rozwijająca się ikra jest unoszona z prądem wody. 12
Ryby łososiowate ryby z rodziny łososiowatych (Salmonidae), obejmującej podrodziny głąbieli Coregoninae, lipieni Thymallinae i łososiowców Salmoninae. Ryby ostrakofilne grupa rozrodcza ryb obejmująca gatunki, których ikra rozwija się w jamie płaszczowej małży, które składają ikrę do jamy skrzelowej małży. Ryby pelagofilne grupa rozrodcza ryb obejmująca gatunki, których ikra, składana na różny substrat, w czasie rozwoju unosi się w toni wodnej. Ryby potamodromiczne ryby, odbywające wędrówki dyspersyjne lub koncentrujące w obrębie systemu rzecznego, czasem na duże odległości. Ryby przydenne ryby żyjące w dennej strefie środowiska wodnego (synonim: ryby bentoniczne). Ryby psammofilne grupa rozrodcza ryb obejmująca gatunki składające ikrę na substracie piaszczystym. Ryby reofilne ryby preferujące środowiska przepływowe o szybkim nurcie wody (lotyczne), występujące i odbywające tarło głównie w rzekach. Synonim: ryby prądolubne, reolimniczne. Ryby rodzime ryby naturalnie występujące w danej zlewni. Są charakterystyczne dla ichtiofauny danego obszaru geograficznego. Ryby roślinożerne ryby odżywiające się głównie roślinami wodnymi makrofitami, fitoplanktonem lub fitobentosem. Ryby toni wodnej ryby żyjące w strefie otwartych wód. Synonim ryby nektoniczne. Ryby wędrowne ryby okresowo przemieszczanie się w celach rozrodczych, pokarmowych lub związanych z zimowaniem, dzielą się na diadromiczne i potamodromiczne. Ryby wszystkożerne ryby odżywiające się zarówno roślinami wodnymi jak i bezkręgowcami, a nawet rybami i innymi kręgowcami. Rzeka anastomozująca rzeka płynąca równocześnie wieloma korytami, o stałym przebiegu. Koryta rozdzielone są wyspami z trwałą roślinnością i tworzą rozgałęziającą się i łączącą sieć. Współczynnik krętości wynosi powyżej 1,05. Rzeka kręta rzeka o współczynniku krętości (patrz współczynnik krętości) większym niż 1,05 i mniejszym niż 1,5. Synonim: rzeka sinusoidalna. Rzeka meandrująca rzeka o współczynniku krętości (patrz współczynnik krętości) większym niż 1,5. Rzeka międzyjeziorna w typologii polskiej typ abiotyczny nr 25. Rzeka łącząca jeziora, przepływająca przez nie. Rzeka naturalnie prosta rzeka o współczynniku krętości (patrz współczynnik krętości) mniejszym niż 1,05. Rzeka typu Cyprinid rzeka, w której dominującą grupą ryb są ryby karpiowate, zaś gatunki charakterystyczne dla rzek z dominacją ryb łososiowatych (ST-species) mają niewielki udział. Zwykle o spadku poniżej 2, z piaszczystym, gliniastym lub organicznym substratem dennym. Termin stosowany w odniesieniu do wskaźnika EFI+PL. Rzeka typu Salmonid rzeka, w której dominującą grupą ryb są ryby łososiowate i towarzyszące im charakterystyczne gatunki (ST-species). Zwykle o spadku powyżej 2, ze żwirowo- -kamienistym dnem. Termin stosowany w odniesieniu do wskaźnika EFI+PL. 13
Rzeka warkoczowa rzeka, w której stałe wyspy lub okresowo powstające odkłady rumowiska dzielą koryto na dwie lub kilka odnóg, a główna linia nurtu jest kręta i często zmienia swoje położenie w korycie. Synonim: rzeka roztokowa. Segment rzeki jednorodny fragment rzeki w ramach JCWP, obejmujący stanowisko monitoringowe. Długość segmentu wyznacza się w zależności od powierzchni zlewni rzeki powyżej stanowiska: 1 km powierzchnia <100 km 2, 5 km powierzchnia 100 1000 km 2, 10 km powierzchnia > 1000 km 2 (EFI+ Manual 2009). Synonim odcinek rzeki. Silnie zmieniona część wód część wód powierzchniowych, których charakter został znacznie zmieniony na skutek fizycznego oddziaływania człowieka, według wskazania przez Państwo Członkowskie (EU Water Framework Directive, 2000). Dla takich części wód określa się potencjał ekologiczny. Oznaczana w programie EFI+IBI_PL symbolem HMWB (Highly Modified Water Body). ST-species grupa ryb charakterystycznych dla rzek z dominacją ryb łososiowatych, obejmująca następujące gatunki: piekielnica Alburnoides bipunctatus, sieja Coregonus lavaretus, głowacz białopłetwy Cottus gobio, głowacz pręgopłetwy Cottus poecilopus, minóg ukraiński Eudontomyzon mariae, minóg strumieniowy Lampetra planeri, strzebla potokowa Phoxinus phoxinus, łosoś atlantycki Salmo salar, pstrąg potokowy Salmo trutta fario, troć jeziorowa Salmo trutta lacustris, troć wędrowna Salmo trutta trutta, lipień Thymallus thymallus, głowacica Hucho hucho (gatunek rodzimy w zlewni Dunaju) oraz pstrąg źródlany Salvelinus fontinalis (gatunek obcy). Sztuczna część wód część wód powierzchniowych powstała na skutek działalności człowieka. Dla takich części wód określa się potencjał ekologiczny. Oznaczana w programie EFI+I- BI_PL symbolem AWB (Artificial Water Body). Środowisko limniczne wody stojące i wolno płynące. Środowisko lotyczne wody płynące, z wyraźnym nurtem. Typ krzemianowy rzeki w rozumieniu Ramowej Dyrektywy Wodnej rzeka której zlewnia jest zdominowana przez podłoże ubogie w wapń, płynąca przez utwory geologiczne zdominowane przez granity, gnejsy, łupki i inne skały wulkaniczne. Typ organiczny rzeki w rozumieniu Ramowej Dyrektywy Wodnej rzeka której zlewnia jest zdominowana przez podłoże organiczne. Typ węglanowy rzeki w rozumieniu Ramowej Dyrektywy Wodnej rzeka której zlewnia jest zdominowana przez podłoże bogate w wapń. Wskaźnik wielometryczny wskaźnik (indeks) wykorzystywany do oceny stanu środowiska, złożony z zestawu kilku metryk, czyli wyróżnionych cech zespołu organizmów stanowiących biologiczny element oceny. Synonim: wskaźnik multimetryczny. Współczynnik krętości stosunek długości rzeki do długości doliny rzecznej. Zlewnia obszar lądu, z którego cały spływ powierzchniowy jest odprowadzany przez system strumieni, rzek, ewentualnie jezior, do określonego punktu w biegu rzeki, wyznaczanego zwykle w miejscu ujścia dopływu lub wypływu z jeziora.
WPROWADZENIE DO METODY Pojęcie stanu ekologicznego odnosi się do JCWP określonych jako naturalne (Ryc. 1), natomiast dla JCWP silnie zmienionych lub sztucznych (Ryc. 2) określa się potencjał ekologiczny, zgodnie z ustawą Prawo wodne (Dz. U. 2015 poz. 469. ze zm.) oraz rozporządzeniem Ministra Środowiska z dnia 21 lipca 2016 r. w sprawie sposobu klasyfikacji stanu jednolitych części wód powierzchniowych oraz środowiskowych norm jakości dla substancji priorytetowych (Dz. U. z 2016 r. poz. 1187). Zgodnie z Ramową Dyrektywą Wodną (EU Water Framework Directive, 2000) stan bardzo dobry określa się jako taki, w którym: 1) skład gatunkowy i liczebność ryb odpowiadają warunkom niezakłóconym lub są zbliżone do tych warunków; 2) występują wszystkie specyficzne dla danego typu wód powierzchniowych gatunki ryb wrażliwe na zakłócenia; 3) struktura wiekowa populacji ryb wskazuje na niewielkie zakłócenia wynikające z wpływu działalności człowieka, ale nie wskazuje na zaburzenia reprodukcji albo rozwoju żadnego gatunku ryb. Zdefiniowano również szczegółowo stan dobry i umiarkowany, precyzując dopuszczalny poziom odchyleń wymienionych parametrów od stanu bardzo dobrego. Wymienione rozporządzenie precyzuje także pojęcie potencjału ekologicznego, który: uznaje się za maksymalny, jeżeli wartości biologicznych elementów jakości odpowiadają wartościom tych elementów jakości określonym dla najbardziej zbliżonego typu wód powierzchniowych, przy warunkach fizycznych wynikających z charakterystyki sztucznej lub silnie zmienionej jednolitej części wód powierzchniowych. W analogiczny sposób zdefiniowane zostały klasy dobrego i umiarkowanego potencjału ekologicznego. Ryc. 1. JCWP naturalna PLRW200024262999. Biebrza od Ełku do ujścia (fot. J. Ligięza) 15
Ryc. 2. JCWP silnie zmieniona PLRW20002127911. Wisła od wypływu ze Zbiornika Włocławskiego do granicy Regionu Wodnego Środkowej Wisły (fot. J. Ligięza) Wybór odpowiedniej metody oceny stanu lub potencjału ekologicznego jednolitych części wód rzek ma kluczowe znaczenie, ponieważ prawidłowe rozgraniczenie między stanem bardzo dobrym lub dobrym a umiarkowanym, słabym lub złym warunkuje konieczność podejmowania działań dla poprawy jakości wód (Błachuta i in. 2010). Metody oceny stanu środowiska z wykorzystaniem zespołów ryb rozwijane są od ponad 30 lat. Ze szczególnym powodzeniem wykorzystywane są wskaźniki wielometryczne uwzględniające strukturę biocenozy i biotopu jako integralnej całości. Ideą działania biotycznych wskaźników jest wrażliwość zespołów ryb na antropogeniczne zaburzenia środowiska. Przejawia się to zmianami takich cech zespołu jak np.: obfitość ryb, rekrutacja, struktura troficzna, w tym udział ryb drapieżnych. Cechy zespołu organizmów wskaźnikowych mogą być wtedy traktowane jako metryki, służące analizowaniu stopnia zmian w środowisku wodnym. Pierwsze próby opracowania wskaźnika ichtiologicznego podjęto w USA w latach 80. ubiegłego wieku, czego efektem było powstanie Wskaźnika Integralności Biotycznej (Index of Biotic Integrity, IBI) (Karr 1981, Karr i in. 1986). Metoda IBI uwzględnia 12 metryk, zgrupowanych w trzech kategoriach, które charakteryzują biologiczny i ekologiczny stan zespołów ryb: 1) bogactwo i skład gatunkowy, 2) struktura troficzna, 3) liczebność i kondycja zdrowotna ryb. Tak skonstruowana tabela skategoryzowanych metryk biologicznych stanowi matrycę wskaźnika IBI. Omawiana metoda pozwala na dostosowanie kryteriów poszczególnych metryk do określonego typu abiotycznego rzeki, lub do pojedynczej zlewni, co daje możliwość precyzyjnej oceny stanu środowiska. Tworzenie indywidualnych matryc IBI związane jest z koniecznością zgromadzenia bardzo szerokiej bazy danych, co w przypadku zastosowania wskaźnika w skali całego kraju wymaga znacznego nakładu pracy, aby utworzyć stosowne do typów rzek matryce. Z tego powodu wskaźnik IBI, który znalazł również zastosowanie w warunkach europejskich i w Polsce (Buras i in. 2004, Szlakowski i in. 2004, Buras i in. 2006), był dotychczas stosowany jedynie w odniesieniu do poszczególnych zlewni, dla których jego matryce były indywidualnie opracowane. 16
Wskaźnik IBI stanowił podstawę dla rozwijanych w późniejszych latach różnych metod oceny stanu środowiska na podstawie ichtiofauny, przy czym ich autorzy starali się uzyskać bardziej uniwersalne narzędzie. W 2004 r., w ramach międzynarodowego projektu Development, Evaluation and Implementation of a standardised Fish-based Assessment Method for the Ecological Status of European Rivers (FAME) opracowano Europejski Wskaźnik Ichtiologiczny (European Fish Index, EFI), który w zamierzeniu miał zapewnić standardowe narzędzie wspomagające realizację RDW (FAME Consortium 2004, Pont i in. 2006, Schmutz i in. 2007). Europejski Wskaźnik Ichtiologiczny EFI został skalibrowany z 4 kryteriami presji antropogenicznej: 1) degradacją warunków morfologicznych rzek, 2) zaburzeniami warunków hydrologicznych, 3) degradacją jakości wody (związki toksyczne, odczyn ph, stężenie tlenu) oraz 4) zawartością zanieczyszczeń organicznych i nieorganicznych. Metryki stosowane do obliczania wskaźnika EFI zgrupowane zostały parami w 5 kategoriach: 1) struktura troficzna: zagęszczenie gatunków odżywiających się bezkręgowcami, zagęszczenie gatunków wszystkożernych; 2) gildie rozrodcze: zagęszczenie gatunków litofilnych, względna liczebność gatunków litofilnych; 3) siedlisko: liczba gatunków przydennych (bentonicznych), liczba gatunków reofilnych; 4) tolerancja zakłóceń: względna liczba gatunków wrażliwych, względna liczba gatunków tolerancyjnych; 5) migracje: liczba gatunków dwuśrodowiskowych, liczba gatunków potamodromicznych (FAME Consortium 2004). Testowanie przydatności wskaźnika EFI wykazało, że koreluje on z parametrami presji dla typów rzek, które były najliczniej reprezentowane w bazie danych stanowiących podstawę jego opracowania. Dotyczyło to rzek wyżynnych i górskich oraz małych rzek nizinnych łowionych metodą brodzenia. Natomiast przydatność metody EFI dla oceny większych rzek nizinnych, przeważających w centralnej i północnej Polsce, okazała się ograniczona, ze względu na znaczną rozbieżność wyników uzyskanych przy zastosowaniu wskaźnika EFI z oceną parametrów presji oraz wynikami wskaźnika IBI (Wiśniewolski i in. 2006, Prus i in. 2009). Korzystając ze wsparcia VI Programu Ramowego UE w latach 2007 2009 podjęto kolejny projekt Udoskonalenie i rozszerzenie przestrzenne Europejskiego Wskaźnika Ichtiologicznego EFI+ (Improvement and spatial extension of the European Fish Index), który został zrealizowany przez konsorcjum partnerów z krajów Unii Europejskiej. W ramach konsorcjum zgromadzono bazę danych obejmującą wyniki odłowów i informacje o poziomie presji antropogenicznej (Schinegger i in. 2011) dla ponad 14 tysięcy stanowisk zlokalizowanych na 2700 rzekach w 15 krajach europejskich (w tym 919 stanowisk z Polski). Baza ta stanowiła podstawę opracowania Nowego Europejskiego Wskaźnika Ichtiologicznego EFI+ (New European Fish Index EFI+) (EFI+ Manual 2009), który jest dostępny na stronie internetowej http://efi-plus. boku.ac.at/software/, na serwerze uczelni Universität für Bodenkultur w Wiedniu.
PRZEGLĄD METOD STOSOWANYCH W UNII EUROPEJSKIEJ Od lat 90. ubiegłego wieku, a szczególnie od czasu przyjęcia RDW w 2000 r. prace nad metodami oceny stanu ekologicznego rzek w oparciu o ichtiofaunę prowadzono równolegle w wielu krajach europejskich. Zaowocowało to powstaniem szeregu narodowych metod, które następnie zostały poddane procesowi interkalibracji, zakończonemu w 2011 r. (WFD Intercalibration 2011). W procesie tym porównywano wyniki oceny uzyskane za pomocą 18 krajowych lub regionalnych metod. Większość z nich oparta jest na modyfikacjach wskaźnika IBI lub stanowi kombinację szeregu wybranych metryk, odnoszących wynik konkretnego połowu monitoringowego do stanu referencyjnego dla danego typu rzeki (WFD Intercalibration 2011). W grupie nizin centralnych, do której zaliczono Polskę interkalibracją objęto 5 metod: 1) Belgijska metoda dla Walonii (IBIP) oparta na zasadach IBI wykorzystuje 6 metryk uwzględniających: bogactwo gatunkowe, wskaźniki jakości wody oraz wskaźniki jakości środowiska fizycznego w rzece; 2) Niemiecki wskaźnik FIBs stanowi kolejną modyfikację metody IBI. Uwzględnia on metryki obejmujące: bogactwo gatunkowe i obecność gildii siedliskowych, rozrodczych i troficznych, liczebność gatunków przewodnich i gildii, strukturę wiekową (obecność grupy 0+). Metoda ta odnosi się też do możliwości migracji (ocena ekspercka), indeksów dominacji oraz wskaźnika specyficznego dla regionu ichtiologicznego (Dussling i in. 2004); 3) Metoda przyjęta we Francji (FBI) stanowi wielometryczny wskaźnik obliczający stopień odchylenia składu ichtiofauny określonego na podstawie wyników połowu od stanu referencyjnego. Wskaźnik ten działa w oparciu o metryki uwzględniające: całkowitą liczbę gatunków, liczbę gatunków reofilnych i litofilnych, liczbę osobników gatunków: tolerancyjnych, wszystkożernych, odżywiających się bezkręgowcami oraz łączną liczbę ryb; 4) Wskaźnik litewski (LZI) uwzględnia 8 metryk związanych z obecnością i zagęszczeniem gatunków: wrażliwych, litofilnych, reofilnych oraz tolerancyjnych i wszystkożernych; 5) Metoda holenderska (NLFISR) odnosi się do abiotycznej typologii rzek i oparta jest na 8 metrykach dotyczących liczby gatunków i zagęszczenia ryb: reofilnych, eurytopowych, migrujących i wrażliwych. W dalszej kolejności uwzględniono metodę belgijską dla Flandrii (IBI), która opiera się na metrykach dotyczących: liczby gatunków, udziału gatunków tolerancyjnych, charakterystycznych dla typu rzeki i obcych, biomasy ryb, udziału grup troficznych. Nie było możliwości interkalibracji metody brytyjskiej dla Walii, ze względu na brak stanowisk referencyjnych. Metoda polska została poddana procesowi autointerkalibracji w odniesieniu do metod krajów z grupy nizin centralnych w roku 2016 zgodnie z przewodnikiem Guidance Document No. 30. Autointercalibration guidance document 2015 (European Union 2015). Pozostałe metody interkalibrowano w grupach: alpejskiej, dunajskiej, śródziemnomorskiej oraz nordyckiej. W grupie alpejskiej znalazły się: 1) Metoda austriacka (Fish Index Austria FIA), która opiera się na 9 metrykach, obejmujących między innymi takie parametry jak: biomasa ryb, udział gatunków dominujących, subdominujących i rzadkich, obecność gildii siedliskowych i rozrodczych; 2) Metoda przyjęta w Słowenii wskaźnik (SIFAIR) oparty na 5 me- 18
trykach: biomasa wszystkich gatunków i gatunków reofilnych, liczebność dorosłych osobników gatunków reofilnych, liczba gatunków reofilnych i litofilnych; 3 i 4) Metoda francuska i niemiecka opisane wyżej. W grupie dunajskiej uwzględniono: 1) Metodę przyjętą w Czechach, która ma odmienny charakter niż pozostałe, bazującą na ocenie zespołów narybkowych (wskaźnik multimetryczny, obejmujący: obecność gatunków charakterystycznych, łączną liczebność narybku oraz względną liczebność gatunków reofilnych i eurytopowych); 2) Metodę słowacką (FIS) uwzględniającą 10 metryk związanych ze względną liczebnością gildii troficznych i siedliskowych oraz gatunków migrujących, łososiowatych i inwazyjnych, a także wskaźnik równomierności udziału gatunków; 3) Metodę rumuńską, którą stanowi wskaźnik EFI+, składający się z dwóch par metryk, opracowanych osobno dla rzek z dominacją ryb łososiowatych i karpiowatych. W grupie śródziemnomorskiej interkalibrowano metody: 1) Hiszpańską (IBIMED), którą stanowi wskaźnik dostosowany specyficznie do typów rzek występujących w regionie śródziemnomorskim, uwzględniający 17 metryk dotyczących m. in. zagęszczenia i liczby gatunków poszczególnych gildii troficznych i siedliskowych, gatunków wrażliwych, obcych i rodzimych oraz biomasy rodzimych gatunków dennych; 2) Wskaźnik portugalski (F-IBIP) jest indeksem wielometrycznym, dostosowanym tylko do rzek odławianych metodą brodzenia i biorącym pod uwagę parametry zespołu ryb dotyczące: składu taksonomicznego, wrażliwości, ekologicznych grup troficznych, preferencji siedliskowych, migracji i struktury wiekowej. W grupie nordyckiej poddano interkalibracji następujące metody 1) Wskaźnik fiński (FIFI) stanowiący metodę specyficzną dla typu rzeki, obejmującą metryki dotyczące: liczby gatunków, udziału gatunków wrażliwych i tolerancyjnych, zagęszczenia ryb karpiowatych oraz osobników klasy 0+ ryb łososiowatych; 2) Wskaźnik irlandzki (FCS2 Ireland) oparty na modelu określającym odchylenie składu gatunkowego obserwowanego zespołu ryb od przewidywanego dla warunków referencyjnych, przy czym odchylenia te obliczane są dla poszczególnych gatunków; 3) Wskaźnik szkocki (FCS2 Scotland), który bazuje na tych samych zasadach, co stosowany w Irlandii, jednak pozwala na uwzględnienie jedynie danych dla łososia atlantyckiego i pstrąga potokowego, z podziałem na osobniki 0+ i starsze, traktowane jako 4 odrębne grupy; 4) Metodę szwedzką (VIX) opierającą się na 6 metrykach: liczebność łososia atlantyckiego i troci, udział ryb łososiowatych odbywających rozród, udział gatunków tolerancyjnych i wrażliwych, zagęszczenie gatunków litofilnych i tolerancyjnych. Przedstawione powyżej metody krajowe zostały poddane interkalibracji z wykorzystaniem metryk wskaźnika EFI+, jako metody o największym przestrzennym zasięgu stosowalności. Zasięg geograficzny wskaźnika EFI+ obejmuje większość kontynentu europejskiego: od Skandynawii po region śródziemnomorski oraz od Portugalii po Rumunię (EFI+ Manual 2009). W pierwszej fazie interkalibracji (rok 2009) zastosowano wszystkie 4 metryki metody EFI+: 1) zagęszczenie gatunków nie tolerujących deficytów tlenu i 2) zagęszczenie osobników mniejszych niż 150 mm (l.t.) gatunków nie tolerujących degradacji siedlisk dla rzek z dominacją ryb łososiowatych oraz 3) bogactwo gatunkowe ryb wymagających do rozmnażania środowiska lotycznego i 4) zagęszczenie gatunków wymagających do składania ikry twardego substratu dla rzek z dominacją ryb karpiowatych. W kolejnej fazie (rok 2010) wykorzystano 19
dwie metryki (1 i 3), dla wszystkich typów rzek, z wyłączeniem regionu śródziemnomorskiego. Ze względów organizacyjnych Polska nie brała aktywnego udziału w procesie interkalibracji wskaźników ichtiologicznych, prowadzonym w latach 2008 2011. Do 2013 r. nie było w Polsce określonej w drodze stosownego rozporządzenia metodyki oceny stanu ekologicznego rzek w oparciu o ichtiofaunę. Polska metoda oceny stanu/potencjału ekologicznego rzek w oparciu o ichtiofaunę została opracowana w ramach projektu Badania ichtiofauny w latach 2010 2012 dla potrzeb oceny stanu ekologicznego wód wraz z udziałem w europejskim ćwiczeniu interkalibracyjnym rzeki realizowanego przez konsorcjum pod kierunkiem Instytutu Rybactwa Śródlądowego im. Stanisława Sakowicza. Metoda opracowana w 2013 r. wykorzystuje wskaźnik EFI+, w modyfikacji dostosowanej do warunków Polski jako indeks EFI+PL, który został rekomendowany do stosowania dla większości typów abiotycznych rzek w naszym kraju, wraz z uzupełniającym wskaźnikiem dotyczącym oceny występowania ryb dwuśrodowiskowych (D). Pomimo szerokiej możliwości stosowania, metoda EFI+PL nie może być używana do określania stanu/ potencjału ekologicznego niektórych typów rzek. Dotyczy to rzek należących do wymienionych poniżej typów abiotycznych (Dz. U. 2011, nr 258 poz. 1549): potok lub strumień na obszarze będącym pod wpływem procesów torfotwórczych (typ 23), mała i średnia rzeka na obszarze będącym pod wpływem procesów torfotwórczych (typ 24), ciek łączący jeziora (typ 25), a także starorzeczy (EFI+ Manual 2009). Dla tych typów rzek wskazane jest stosowanie innej metody oceny stanu ekologicznego, opartej na wskaźniku integralności biotycznej IBI (Szlakowski i in. 2004, Buras i in. 2006, Prus i in. 2011). Udział wymienionych kategorii rzek można oszacować na 12% spośród 4518 jednolitych części wód powierzchniowych w Polsce (Prus i Wiśniewolski 2013). Dla oceny wielkich rzek nizinnych (typ 21) wyniki wskaźnika EFI+ należy rozpatrywać ostrożnie (EFI+ Manual 2009). Wobec powyższego dla wymienionych typów abiotycznych rzek zastosowano odpowiednio zmodyfikowany wskaźnik IBI_PL, uzupełniony dla wielkich rzek nizinnych (typ 21) o indeks diadromiczny (D). Wskaźniki EFI+PL i IBI_PL, wraz z indeksem diadromicznym (D) zostały wskazane jako krajowa metoda oceny stanu/potencjału ekologicznego rzek w oparciu o ichtiofaunę w rozporządzeniu Ministra Środowiska z dnia 21 lipca 2016 r. w sprawie sposobu klasyfikacji stanu jednolitych części wód powierzchniowych oraz środowiskowych norm jakości dla substancji priorytetowych (Dz. U. z 2016 r. poz. 1187). Przedmiotem niniejszego opracowania jest przybliżenie zasad funkcjonowania metody EFI+IBI_PL, stosowanej w ocenie stanu ekologicznego rzek w Polsce. W ramach projektu Badania ichtiofauny w latach 2014 2015 dla potrzeb oceny stanu ekologicznego wód wraz z udziałem w europejskim ćwiczeniu interkalibracyjnym rzeki wprowadzono zmiany we wskaźniku EFI+IBI_PL, których potrzebę sygnalizowano we wcześniejszej wersji przewodnika metodycznego (Prus i Wiśniewolski 2013). Zmiany te obejmowały dalszą adaptację metody dowarunków Polski, w tym modyfikacje modułu obliczeniowego wskaźnika EFI+PL oraz weryfikację granic klas dla metody IBI_PL w oparciu o analizę statystyczną zgromadzonych danych. Zmieniono także sposób oceny rzek typu abiotycznego nr 26 (Ciek w dolinie wielkiej 20
rzeki nizinnej) z metody EFI+PL na wskaźnik IBI_PL, jako lepiej dostosowany do tego typu rzek. Ponadto zrezygnowano z oceny na podstawie ichtiofauny rzek typu abiotycznego nr 22 (Rzeka przyujściowa pod wpływem wód słonych), ze względu na swoisty skład zespołów ryb, w których brak jest charakterystycznych gatunków wskaźnikowych wrażliwych na czynniki antropopresji. Poddano także szczegółowej analizie i weryfikacji informacje o historycznym i obecnym występowaniu gatunków dwuśrodowiskowych, stanowiące podstawę obliczania wskaźnika diadromicznego (D). Zmodyfikowano i udoskonalono również aplikację obliczeniową wskaźnika EFI+IBI_PL, która znajduje się w gestii Głównego Inspektoratu Ochrony Środowiska.
PROCEDURY BADAŃ TERENOWYCH Celem monitoringu jest uzyskanie informacji dotyczącej struktury gatunkowej i obfitości ryb. Do obliczenia wartości wskaźnika EFI+IBI_PL na danym stanowisku wystarczające są wyniki z jednokrotnego elektropołowu. Zakres zbieranych w terenie materiałów jest bardzo zbliżony dla metody EFI+PL oraz IBI_PL, stąd opis metodyki prac terenowych przedstawiony zostanie zbiorczo. Wybór stanowiska monitoringu w oparciu o ichtiofaunę i metody odłowu Założeniem PMŚ jest ocena stanu ekologicznego JCWP rzek w sposób możliwie najpełniej oddający ich charakterystykę i wewnętrzne zróżnicowanie. Dla oceny parametrów fizykochemicznych punkty poboru prób są z reguły wyznaczane w dolnych odcinkach JCWP. Jednak w odniesieniu do ryb taka lokalizacja stanowisk badawczych jest nieodpowiednia, szczególnie gdy punkt monitoringowy położony jest w odcinku ujściowym rzeki, co wiąże się z możliwością migracji ryb między dopływem a recypientem. Wybór stanowiska połowowego powinien być poprzedzony analizą zdjęć satelitarnych i map topograficznych w celu wytypowania reprezentatywnego dla danej JCWP odcinka rzeki, który obejmuje najliczniej występujące typy siedlisk i odzwierciedla stopień przekształcenia antropogenicznego. Należy zatem unikać połowów w odcinkach przyujściowych rzek, bezpośrednio poniżej punktowych źródeł zanieczyszczeń oraz w odcinkach odbiegających znacznie od charakteru rzeki. Norma PN-EN 14011 (2006), stwierdza, że połowy nie powinny być prowadzone przy temperaturze wody poniżej 5 C, natomiast EFI+ Manual (2009) precyzuje, że dogodnym okresem połowu dla celów monitoringowych jest późne lato wczesna jesień. W naszej szerokości geograficznej okres ten przypada od 15 sierpnia do 31 października. Wynika to z występowania niskich stanów wód w tym sezonie, a tym samym łatwiejszego zbioru materiałów badawczych, w tym również narybku 0+. Nie wyklucza to jednak, w wyjątkowych wypadkach, możliwości pobierania prób także w innych okresach. W odniesieniu do wielkich rzek nizinnych (typ 21) oraz cieków o charakterze organicznym (typ 23 i 24) istotną rolę dla funkcjonowania ekosystemów odgrywają siedliska przyrzeczne, takie jak boczne odnogi i starorzecza otwarte. Wobec powyższego przy wyborze stanowiska połowowego należy uwzględnić proporcje tych siedlisk do głównego koryta rzeki w badanej JCWP i odpowiednio wybrać stanowisko, obejmujące zarówno koryto rzeki, jak i siedliska przyrzeczne. Wyniki połowu traktuje się następnie jako próbę łączoną. Długość stanowiska połowowego powinna wynosić od 10- do 20-krotności szerokości cieku, przy minimalnej długości stanowiska 100 m. Taka długość stanowiska powinna zapewnić otrzymanie reprezentatywnej próby zespołu ichtiofauny. Z terenowych doświadczeń wynika, że w małych potokach o szerokości nieprzekraczającej 2 m, odcinek o długości 100 m zwykle 22
jest wystarczający. Jednakże niekiedy, przy niskich zagęszczeniach ryb, taka długość stanowiska może być niewystarczająca do złowienia minimalnej liczby 30 osobników, która zalecana jest w metodzie EFI+. W takiej sytuacji wskazane jest zwiększenie długości stanowiska połowowego do 150 m (EFI+ Manual 2009). W monitoringu stanu ichtiofauny procedura połowowa, jak i sprzęt zastosowany do elektropołowu, różnią się w zależności od szerokości i głębokości rzeki w miejscu połowu. Elektropołowy należy prowadzić zgodnie z normą CEN (CEN EN 14011, 2003; PN-EN 14011, 2006), za pomocą atestowanego agregatu prądotwórczego dwiema podstawowymi metodami: brodzenia oraz połowu z łodzi. Wybór metody połowu podyktowany jest głębokością rzeki jeżeli na odławianym stanowisku występują odcinki o głębokości większej niż 0,7 m stosuje się połów z łodzi (Tab. 1). W przypadku występowania na przemian odcinków płytszych i głębszych niż 0,7 m należy zastosować metodę mieszaną, obejmującą połów z łodzi i brodzenie (Ryc. 3). W rzekach nieprzekraczających szerokości 15 m i głębokości 0,7 m połowy prowadzone są na całej szerokości koryta, metodą brodzenia w górę rzeki. Generalnym zaleceniem przy elektropołowie metodą brodzenia jest stosowanie jednej anody na 5 m szerokości cieku. Ze względów praktycznych, liczby osób i sprzętu koniecznego do przeprowadzenia badań, to zalecenie jest trudne do zrealizowania. Zazwyczaj przyjmuje się, że połów z zastosowaniem jednej anody Tab. 1. Parametry stanowisk badawczych ichtiofauny w potokach i rzekach według wielkości cieków Lp. Wielkość potoku lub rzeki 1 mały strumień, szerokość <5 m 100 m 2 potok, szerokość 5 15 m 200 m 3 4 5 6 mała lub średnia rzeka, szerokość 10 25 m, głębokość wody 70 cm średnia rzeka, kanał, szerokość <25 m, głębokość wody >70 cm duża rzeka, kanał, szerokość >25 m, głębokość wody >70 cm starorzecze lub boczna odnoga połów uzupełniający dla rzek typu abiotycznego nr 21, 23 i 24 Minimalna długość/powierzchnia stanowiska połowu 250 m 500 m lub powierzchnia połowu >1000 m 2 250 m 500 m przy obydwu brzegach 1000 m przy jednym lub proporcjonalnie przy obydwu brzegach lub powierzchnia połowu >1000 m 2 250 m przy jednym lub proporcjonalnie przy obydwu brzegach Technika połowu ryb elektropołów metodą brodzenia, 1 anoda na całej szerokości koryta elektropołów metodą brodzenia, 1 anoda na całej szerokości koryta elektropołów metodą brodzenia, 2 anody na całej szerokości koryta elektropołów metodą brodzenia, 1 anoda na części koryta, jeden brzeg elektropołów z łodzi, 2 anody na całej szerokości koryta elektropołów z łodzi, 1 anoda część szerokości koryta, dwa brzegi elektropołów z łodzi, 1 lub 2 anody część szerokości koryta, jeden/dwa brzegi elektropołów z łodzi, 1 lub 2 anody 23
może być prowadzony na całej szerokości koryta rzeki o szerokości nieprzekraczającej 15 m, natomiast przy szerokości do 25 m z zastosowaniem dwóch anod (Ryc. 3). Innym, akceptowalnym rozwiązaniem jest ograniczenie się do prowadzenia połowów wzdłuż jednego brzegu. W średniej wielkości płytkich rzekach, o szerokości przekraczającej 10 m i głębokości poniżej 0,7 m, odławiając ryby metodą brodzenia w górę cieku, należy zastosować metodę połowów łączonych. Jako jedno stanowisko połowowe łączymy razem kilka odcinków połowowych o łącznej powierzchni nie mniejszej niż 1000 m 2. Odcinki te powinny być rozmieszczone proporcjonalnie do występujących w korycie rzeki siedlisk czyli stref o zbliżonej głębokości, prędkości wody i rodzaju substratu dennego. Takie podejście umożliwia przeprowadzenie połowów w zróżnicowanych siedliskach i uzyskanie reprezentatywnej próby zespołu ichtiofauny. W rzekach, których głębokość przekracza 0,7 m, elektropołowy prowadzone są z łodzi, spływającej z nurtem rzeki wzdłuż jednego brzegu na odcinku 250 1000 m, zależnie od wielkości rzeki. W podręczniku metody EFI+ (EFI+ Manual, 2009) sugerowane jest prowadzenie połowu wzdłuż obu brzegów lub połów łączony, z powierzchni minimum 1000 m 2, pokrywający zróżnicowane siedliska (Tab. 1). W przypadku wielkich rzek, o szerokości > 100 m, zasada wyznaczania stanowiska jako 10 20-krotności szerokości cieku nie może być stosowana ze względów praktycznych. Wymagana długość stanowiska dla tych rzek wynosi minimum 1000 m, przy czym powinno ono obejmować zróżnicowane siedliska, w tym połączone z rzeką starorzecza. Ryc. 3. Schemat prowadzenia elektropołowów w zależności od głębokości i szerokości rzeki. A głębokość powyżej 0,7 m połów z łodzi; B głębokość zróżnicowana, część koryta poniżej 0,7 m i szerokość powyżej 10 m połów metodą mieszaną, dwie anody; C głębokość do 0,7 m i szerokość 10 25 m połów metodą brodzenia, dwie anody; D głębokość do 0,7 m i szerokość do 15 m połów metodą brodzenia, jedna anoda. Zaznaczono kierunek nurtu (strzałki białe) oraz kierunek przemieszczania się łowiącego (strzałki czarne) Zezwolenia wymagane do wykonania odłowów monitoringowych W celu przeprowadzenia badań ichtiofauny niezbędne jest uzyskanie szeregu zezwoleń i zgód, przewidzianych w: Ustawie o rybactwie śródlądowym z dnia18 kwietnia 1985 r. (Dz. U. z 2015 r., poz. 625 z późn. zm.), Ustawie o ochronie przyrody z dnia 16 kwietnia 2004 r. (Dz. U. 2015 poz. 1651. Z późn. zm.), Rozporządzeniu Ministra Środowiska w sprawie ochrony gatun- 24
kowej zwierząt (Dz. U. z 2014 r. poz. 1348). Konieczne jest wystąpienie o wydanie stosownych dokumentów z odpowiednim wyprzedzeniem, ze względu na wymogi proceduralne poszczególnych urzędów. W praktyce starania o zezwolenia powinno rozpocząć się co najmniej na 3 miesiące przed planowanym terminem odłowów. W celu ustalenia właściwych organów, do których należy wystąpić o zezwolenia, konieczne jest określenie położenia każdego z planowanych stanowisk w granicach administracyjnych województwa, obwodu rybackiego oraz w odniesieniu do niektórych obszarowych form ochrony przyrody, jak parki narodowe i rezerwaty przyrody. W szczególności należy uzyskać następujące dokumenty: Decyzję marszałka województwa o zezwoleniu na przeprowadzenie odłowów monitoringowych w tym na odstępstwo od zakazu połowu ryb o wymiarach ochronnych, w okresie ochronnym oraz o ile jest to konieczne od zakazu połowu w odległości mniejszej niż 50 m od budowli i urządzeń piętrzących wodę oraz w obrębie ochronnym; Decyzję Regionalnego Dyrektora Ochrony Środowiska (w przypadku programu monitoringu obejmującego teren kraju Generalnego Dyrektora Ochrony Środowiska) o odstępstwie od zakazu umyślnego chwytania w stosunku do gatunków zwierząt objętych ochroną gatunkową (z wyszczególnieniem spodziewanych w odłowie chronionych gatunków ryb i minogów) oraz o ile stanowisko położone jest w rezerwacie przyrody decyzję Regionalnego Dyrektora Ochrony Środowiska o zezwoleniu na wykonanie badań; Decyzję Ministra Środowiska zezwalającą na przeprowadzenie odłowów ichtiofauny na terenie parku narodowego; Zgodę rybackiego użytkownika obwodu rybackiego, w którym położone jest stanowisko na przeprowadzenie odłowów. Przed przystąpieniem do odłowów konieczne jest również powiadomienie o ich dokładnym terminie i miejscu właściwej jednostki Państwowej Straży Rybackiej, a także użytkownika rybackiego. Należy również powiadomić właściwą komendę Policji, zaś w przypadku prowadzenia badań w strefie nadgranicznej także odpowiednią jednostkę Straży Granicznej. Po zakończeniu badań niezbędne jest przekazanie odpowiednich sprawozdań, na zasadach określonych w każdej z uzyskanych decyzji. Sposób prowadzenia odłowu i zasady bezpieczeństwa Do połowu metodą brodzenia sugeruje się użycie agregatu plecakowego o mocy do 1,8 kw, z zastosowaniem prądu dwupołówkowo wyprostowanego o napięciu 220 V i natężeniu 3 5 A, wyposażonego we włącznik bezpieczeństwa (Ryc. 4). Dopuszczalne jest również stosowanie atestowanych urządzeń do połowów ryb, zasilanych z akumulatora. Ręczną anodę tworzy okrągły kasar obszyty bezwęzłową siatką o oku 5 mm. Katodę stanowi pleciona linka miedziana o długości około 1 m (długość zmienna w zależności od przewodności wody). 25
Do połowu z łodzi wykorzystuje się agregat stacjonarny o mocy powyżej 1,8 kw, napięciu prądu stałego 150 300 V i natężeniu 3 5 A, wyposażony w jedną lub dwie anody oraz włącznik bezpieczeństwa (Ryc. 5). Anody stanowią okrągłe kasary obszyte bezwęzłową siatką o oku 5 mm. Katodę stanowi pleciona linka miedziana o długości około 2 m. Połów metodą brodzenia prowadzi się w zespole 4-osobowym, a połów z łodzi w zespole 3- lub 5-osobowym, odpowiednio z wykorzystaniem jednej lub dwóch anod. Do połowu metodą mieszaną wykorzystuje się agregat plecakowy albo stacjonarny znajdujący się na łodzi lub na brzegu rzeki. Możliwe jest prowadzenie odłowu z wykorzystaniem obydwu typów agregatów, przy czym jeden zespół łowi z łodzi, a drugi metodą brodzenia. Inna możliwość polega na wykorzystaniu anody podłączonej do agregatu stacjonarnego na łodzi lub na brzegu do połowu metodą brodzenia (przy odpowiedniej długości przewodu łączącego). Ryc. 4. Plecakowy agregat prądotwórczy do połowów metodą brodzenia (fot. M. Adamczyk) Ryc. 5. Stacjonarny agregat prądotwórczy do połowów z łodzi (fot. M. Adamczyk) 26
Zespołem prowadzącym połowy musi kierować osoba posiadająca odpowiednie uprawnienia w zakresie eksploatacji elektrycznych narzędzi połowu ryb, zgodnie z rozporządzeniem Ministra Rolnictwa z dn. 4 lutego 1980 r. w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy w rybactwie śródlądowym 37 ust. 1 i 3 (Dz. U. 1980, nr 6, poz. 17). Podczas prowadzenia odłowu elektrycznego należy zachować szczególną ostrożność, a osoba obsługująca włącznik bezpieczeństwa powinna niezwłocznie przerwać połów w sytuacji zagrożenia. Nie wolno prowadzić elektropołowu w czasie opadów atmosferycznych. Łowiący metodą brodzenia przemieszczają się pod prąd rzeki, środkiem na wąskich ciekach lub skosem od jednego brzegu do drugiego na rzekach o większej szerokości, natomiast łowiący z łodzi prowadzą odłów spływając wolno z prądem rzeki (Ryc. 3). Podczas połowu należy obławiać zróżnicowane siedliska, z uwzględnieniem kryjówek ryb pod korzeniami drzew i kamieniami, płatów roślinności wodnej, odcinków o dnie żwirowym oraz odłożonych w zastoiskach nanosów mułu (Ryc. 6). Ryc. 6. Połów metodą brodzenia z zastosowaniem agregatu plecakowego (fot. J. Szlakowski) W skład niezbędnego wyposażenia zespołu połowowego, oprócz agregatów, wchodzi następujący sprzęt: 1) samochód umożliwiający poruszanie się w terenie, z przyczepą do transportu łodzi, 2) stabilna i sterowna łódź, wykonana z tworzywa nie przewodzącego prądu, wyposażona w silnik oraz wiosło pychowe, 3) kasary do podbierania ryb obszyte siatką o oku 5 mm, z drzewcem z materiału nieprzewodzącego prądu, 4) pojemniki do przetrzymywania ryb (wiadra, kastry itp.), 5) odzież ochronna: gumowce, wodery lub spodniobuty, sztormiak, kamizelki ratunkowe, rękawice gumowe (Ryc. 7). Poza tym wymagany jest sprzęt zapewniający możliwość przeprowadzenia pomiarów ryb w warunkach przyżyciowych: zestaw napowietrzający (butla z tlenem, reduktor, rurki doprowadzające), miarka do pomiaru długości ryb (dokładność 1 mm), przenośna waga (dokładność 1 g), protokoły terenowe (Ryc. 8). 27
A B Ryc. 7. Zestaw do transportu łodzi (A) oraz sprzęt przygotowany do połowu z łodzi z zastosowaniem agregatu stacjonarnego wyposażonego w dwie anody (B) (fot. M. Adamczyk, J. Szlakowski) Wskazane jest posiadanie aparatury umożliwiającej wykonanie pomiarów: temperatury, natlenienia, przewodności właściwej, ph i prędkości wody, a także urządzenia GPS, dalmierza oraz aparatu fotograficznego dla dokumentacji stanowiska. Łódź napędzana silnikiem spalinowym z osobnym zbiornikiem paliwa powinna być dodatkowo wyposażona w gaśnicę proszkową ABC o wielkości napełnienia 2 kg. Szczegółowe wymagania dotyczące wyposażenia łodzi określa Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 5 listopada 2010 r. w sprawie wymagań technicznych i wyposażenia statków żeglugi śródlądowej oraz upoważniania podmiotów do wykonywania przeglądów technicznych statków (Dz. U. 2010 nr 216 poz. 1423). 28
Analiza materiału biologicznego Prace z materiałem biologicznym wykonywane są w warunkach przyżyciowych w terenie. W celu zapewnienia maksymalnie wysokiej przeżywalności ryb niezbędne jest skompletowanie odpowiedniego sprzętu do napowietrzania wody (butla z tlenem wyposażona w reduktor i zestaw rurek rozprowadzających tlen do pojemników z rybami) (Ryc. 8). Konieczne jest również zapewnienie odpowiedniej liczby osób do analizy połowu, co skraca czas przetrzymywania złowionych ryb. Wskazane jest unikanie prowadzenia odłowów w okresach o szczególnie wysokich temperaturach, gdyż podwyższona temperatura wody zmniejsza rozpuszczalność tlenu i podnosi ryzyko śmiertelności ryb. Po zakończeniu połowu próbę ryb umieszcza się natychmiast w kastrach z natlenianą wodą i dokonuje ich sortowania na gatunki. Osoby prowadzące monitoring ichtiofauny, które nie posiadają wykształcenia ichtiologicznego powinny być przeszkolone w zakresie rozpoznawania gatunków ryb. W przypadku wątpliwości, takich jak rozróżnianie młodocianych osobników blisko spokrewnionych gatunków (np. leszcz i krąp) można posłużyć się kluczami i podręcznikami do oznaczania gatunków ryb (Gąsowska 1962, Rolik, Rembiszewski 1987, Brylińska 2000). Następnie ryby są liczone, mierzone (długość całkowita longitudo totalis, mierzona od czubka pyska do najdłuższego promienia płetwy ogonowej) z dokładnością do 1 mm i ważone (łącznie dla gatunku) z dokładnością do 1 g (Ryc. 8). W przypadku znacznej liczby ryb masowych gatunków dopuszcza się pomiar długości z dokładnością do 0,5 cm w losowo wybranej podpróbie. W tym celu należy zebrać wszystkie odłowione osobniki danego gatunku w jednym pojemniku i losowo pobrać podpróbę (co najmniej 30 ryb, nie mniej niż 10% odłowionych osobników). Pozostałe ryby są jedynie liczone, a wynik pomiarów jest ekstrapolowany z podpróby. Zbiorczo dane te wprowadza się też do protokołu terenowego dla potrzeb monitoringu (Tab. 2A). Natomiast do wprowadzania wyników szczegółowych pomiarów długości ryb służy odpowiedni protokół (Tab. 2C). A 29
B Ryc. 8. Pomiar długości odłowionych ryb w warunkach przyżyciowych na stanowisku monitoringowym (A) oraz stanowisko pomiaru ryb z zestawem napowietrzającym wodę (B) (fot. J. Szlakowski, M. Adamczyk) W pierwszej kolejności należy wykonać pomiary gatunków ryb objętych ścisłą lub częściową ochroną gatunkową zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Środowiska z dnia 6 października 2014 r. w sprawie ochrony gatunkowej zwierząt (Dz. U. z 2014 r. poz. 1348) oraz gatunków chronionych w ramach Sieci Natura 2000 wymienionych w załącznikach Dyrektywy Siedliskowej (Dyrektywa Rady 92/43/EWG z dnia 21 maja 1992). Do gatunków prawnie chronionych w Polsce należą: jesiotr zachodni Acipenser sturio: ochrona ścisła; koza złotawa Sabanejewia aurata: ochrona ścisła, dyrektywa siedliskowa; strzebla błotna Eupallasella percnurus (Eupalasella perenurus): ochrona ścisła, dyrektywa siedliskowa; głowacica Hucho hucho: ochrona ścisła osobniki występujące w dorzeczu Dunaju; minóg morski Petromyzon marinus: ochrona ścisła; aloza Alosa alosa: ochrona częściowa; parposz Alosa fallax: ochrona częściowa; śliz pospolity Barbatula barbatula: ochrona częściowa; koza dunajska Cobitis elongatoides: ochrona częściowa; koza pospolita Cobitis taenia: ochrona częściowa, dyrektywa siedliskowa; piskorz Misgurnus fossilis: ochrona częściowa, dyrektywa siedliskowa; piekielnica Alburnoides bipunctatus: ochrona częściowa; brzanka Barbus peloponnesius (B. carpthicus, B. meridionalis): ochrona częściowa, Barbus spp.: dyrektywa siedliskowa; ciosa Pelecus cultratus: ochrona częściowa osobniki poza populacją Zalewu Wiślanego; różanka Rhodeus sericeus (Rhodeus amarus): ochrona częściowa, dyrektywa siedliskowa; kiełb białopłetwy Romanogobio albipinnatus (Gobio albipinnatus, Romanogobio vladykovi): ochrona częściowa, dyrektywa siedliskowa; kiełb Kesslera Romanogobio kessleri (Gobio kesslerii): ochrona częściowa, dyrektywa siedliskowa; 30
minóg ukraiński Eudontomyzon mariae: ochrona częściowa, dyrektywa siedliskowa; minóg rzeczny Lampetra fluviatilis: ochrona częściowa, dyrektywa siedliskowa; minóg strumieniowy Lampetra planeri: ochrona częściowa, dyrektywa siedliskowa; głowacz białopłetwy Cottus gobio: ochrona częściowa, dyrektywa siedliskowa; głowacz pręgopłetwy Cottus poecilopus: ochrona częściowa; łosoś atlantycki Salmo salar: dyrektywa siedliskowa; lipień europejski Thymallus thymallus: dyrektywa siedliskowa; brzana Barbus barbus: dyrektywa siedliskowa; boleń Aspius aspius: dyrektywa siedliskowa. Ponadto wskazane jest możliwie szybkie przeprowadzenie pomiarów innych gatunków wrażliwych na niedobory tlenu, jak: pstrąg potokowy Salmo trutta fario, troć wędrowna Salmo trutta trutta, troć jeziorowa Salmo trutta lacustris, sieja wędrowna Coregonus lavaretus, strzebla potokowa Phoxinus phoxinus, świnka Chondrostoma nasus, certa Vimba vimba, jelec Leuciscus leuciscus oraz gatunków drapieżnych, jak sandacz Sander lucioperca i szczupak Esox lucius. Jest to podyktowane potrzebą minimalizacji ryzyka pogorszenia kondycji lub śmiertelności ryb z gatunków chronionych i szczególnie cennych. Po zakończeniu pomiarów ryby należy niezwłocznie uwolnić do rzeki, z której je odłowiono, z wyjątkiem gatunków obcych, wymienionych w Rozporządzeniu Ministra Środowiska z dnia 9 września 2011 r. w sprawie listy roślin i zwierząt gatunków obcych, które w przypadku uwolnienia do środowiska przyrodniczego mogą zagrozić gatunkom rodzimym lub siedliskom przyrodniczym (Dz.U. 2011, nr 210, poz. 1260). Ryb z inwazyjnych gatunków obcych, do których należą: trawianka (Perccottus glenii), czebaczek amurski (Pseudorasbora parva), sumik karłowaty (Ameiurus nebulosus), babka bycza (Neogobius melanostomus), babka szczupła (Neogobius fluviatilis), babka łysa (Neogobius gymnotrachelus) i babka rurkonosa (Proterorhinus marmoratus obecnie opisywana jako Proterorhinus semilunaris) oraz pirania paku (Piaractus brachypomus) nie wolno wprowadzać ponownie do środowiska. Powinny zostać one w sposób humanitarny uśmiercone. Protokoły badań terenowych i studyjnych Wyniki elektropołowu dostarczają jedynie części informacji niezbędnych dla dokonania oceny stanu ekologicznego stanowiska, z zastosowaniem wskaźnika ichtiologicznego EFI+PL lub wskaźnika IBI_PL. Oprócz tego konieczne jest zebranie dodatkowych danych i parametrów, bezpośrednio na stanowisku oraz z wykorzystaniem map topograficznych (w wersji papierowej lub cyfrowej, np. www.geoportal.gov.pl), Mapy Podziału Hydrograficznego Polski (MPHP) i Atlasu Hydrograficznego Polski (Czarnecka 2005). Informacje charakteryzujące stanowisko połowowe oraz wyniki odłowu (gatunki, liczba i masa ryb), powinny być zapisywane w formularzach, których wzory zamieszczono poniżej (Tab. 2A, B, C). 31
Tab. 2A. Protokół nr 1 służący gromadzeniu podstawowych danych do monitoringu rzek dla potrzeb oceny ich stanu ekologicznego na podstawie ichtiofauny Protokół Nr 1 Zespół badawczy Długość stanowiska (m) Kod stanowiska Strefa odławiania Data połowu Szerokość strefy połowu (m) Godzina Powierzchnia połowu (m 2 ) Rzeka Sposób połowu Recypient Typ agregatu Nazwa stanowiska Moc agregatu (kw) Długość geograficzna Natężenie (A) Szerokość geograficzna Napięcie (V) Czynniki fizykochemiczne i morfologia rzeki na stanowisku Średnia głębokość koryta (cm) Struktura dna (naturalnie dominujący substrat) Średnia szerokość koryta (m) Prędkość wody (ms -1 ) Strefa przejściowa Przewodność (μs cm -1 ) Umocnienia brzegów (tak/nie) Temperatura wody ( C) Urozmaicenie dna (ocena w skali 1 3 5) Bliskie otoczenie Dane ichtiologiczne Lp. Gatunek Liczba ryb Łącznie 150 mm Masa ryb (g) Lp. 1 11 2 12 3 13 4 14 5 15 6 16 7 17 8 18 9 19 10 20 Uwagi (np. osobniki z anomaliami, hybrydy) Gatunek Liczba ryb Łącznie 150 mm Masa ryb (g) * liczba ryb o długości całkowitej (l.t.) mniejszej lub równej 150 mm LEGENDA DO PROTOKOŁU NR 1: Zespół badawczy np. nazwa ośrodka naukowego, nazwisko kierującego pracami; Kod stanowiska kod do 15 znaków, rozpoczynający się od PL_M dla stanowisk monitoringowych lub od PL_R dla stanowisk referencyjnych np. PL_M8BIEB stanowisko monitoringowe nr 8 na Biebrzy, PL_R1NARWAN tj. stanowisko referencyjne (R) nr 1 na Narwi w miejscowości Waniewo; Data połowu wg formatu (dd/mm/rrrr); 32
Godzina godzina rozpoczęcia połowu; Rzeka nazwa rzeki, na której usytuowano stanowisko połowu ryb, źródła: MPHP oraz Wykaz nazw wód płynących 2016; Recypient nazwa rzeki lub akwenu, do którego uchodzi badana rzeka źródła: MPHP oraz Wykaz nazw wód płynących 2016; Nazwa stanowiska opis miejsca połowu np. nazwa najbliższej miejscowości; Długość i szerokość geograficzna na podstawie odczytu z map GPS (Global Positioning System), w systemie dziesiętnym; Długość stanowiska w metrach; Strefa odławiana zapis jaka strefa rzeki na stanowisku była odławiana (cała powierzchnia, jeden brzeg, albo dwa brzegi); Szerokość strefy połowu szerokość pasa odłowionego (średnia szerokość odławiana, z uwzględnieniem efektywnego zasięgu działania pola elektrycznego wokół anody), w metrach; Powierzchnia odławiana (m 2 ) wyliczona powierzchnia, na której dokonano połowu ryb; przy znanej długości i szerokości pasa łowienia na badanym stanowisku; Sposób połowu z łodzi, brodzenie lub mieszany; Typ agregatu agregat prądotwórczy stacjonarny bądź plecakowy; Moc, Napięcie, Natężenie parametry agregatu: moc wyrażona w kilowatach (kw), napięcie wyrażone w woltach (V) oraz natężenie wyrażone w amperach (A). Czynniki fizykochemiczne i morfologia rzeki na stanowisku: Średnia głębokość koryta (cm) zapis średniej głębokości koryta rzeki na badanym stanowisku wyliczonej na podstawie kilkunastu pomiarów cząstkowych, które mogą być dokonywane np. co 10 metrów na badanym stanowisku; Średnia szerokość koryta (m) wynik uśredniony z kilku pomiarów na stanowisku; Strefa przejściowa w zapisie powinien się znaleźć krótki opis strefy przybrzeżnej (ripariowej), wraz z informacją o obecności drzew lub krzewów na brzegach rzeki; Umocnienia brzegów tak/nie; Urozmaicenie dna (skala 1 3 5) zróżnicowanie dna rzeki na stanowisku oceniane ekspercko w trzech wartościach, gdzie wartość 1 oznacza brak urozmaicenia dna, wartość 3 oznacza średnio urozmaicone dno, wartość 5 oznacza duże urozmaicenie; Struktura dna (naturalnie dominujący substrat) pierwotna struktura dna rzeki (ocena ekspercka w oparciu o stan aktualny i widoczne przekształcenia antropogeniczne) na stanowisku, wg kategorii: Muł/glina (granulacja: <0,2 mm); Piasek: (0,2 2,0 mm); Żwir/kamienie (2 200 mm); Głazy (>200 mm); Prędkość wody (m/s) zapis sporządzony na podstawie uśrednionych kilku pomiarów; Przewodność (ms/cm 3 ) przewodność wody na stanowisku pomiar w terenie, za pomocą konduktometru; Temperatura wody temperatura wody na stanowisku, w C, dokładność do 0,1 C; Bliskie otoczenie opis okolicy w promieniu 100 m od brzegu rzeki na stanowisku wg następujących kategorii: 1) las, 2) łąki, 3) pola, 4) stawy, 5) zabudowa/drogi. 33
DANE ICHTIOLOGICZNE: Gatunek nazwa gatunkowa, według zamkniętej listy (Tab. 3), preferowany zapis nazwy łacińskiej; Liczba ryb liczba osobników łącznie dla gatunku oraz w klasie długości całkowitej (longitudo totalis l.t.) mniejszej lub równej 150 mm; Masa ryb (g) łącznie dla gatunku, pomiar z dokładnością do 1 g; Uwagi miejsce na dodatkowe informacje dotyczące obecności osobników z anomaliami lub hybryd oraz charakterystyki stanowiska i warunków połowu. Tab. 2B. Protokół nr 2 służący gromadzeniu podstawowych danych abiotycznych o badanej rzece Protokół Nr 2 Dane geograficznego usytuowania stanowiska Kod stanowiska Rzeka Długość geograficzna Szerokość geograficzna Nazwa stanowiska miejscowość, wieś itp. Kod JCWP rzeki Kod PPK Rzędowość rzeki Województwo Kod ekoregionu Czynniki abiotyczne Wysokość n.p.m. Typ abiotyczny JCWP Typ geologiczny rzeki Geomorfologia rzeki Odległość stanowiska od źródła rzeki (km) Wielkość dorzecza Klasa wielkości dorzecza Spadek na stanowisku ( ) Obecność jezior naturalnych powyżej stanowiska Zakłócenia przepływu naturalnego (tak/nie) LEGENDA DO PROTOKOŁU NR 2: Dane geograficznego usytuowania stanowiska: Kod stanowiska,rzeka, Długość i szerokość geograficzna,nazwa stanowiska zgodnie z protokołem nr 1; Kod JCWP rzeki według zestawienia kodów JCWP (wykaz dostępny pod adresem: www.kzgw.gov.pl/files/file/programy/pwsk/pwsk_zalacznik_1.xls); Kod PPK kod punktów pomiarowo-kontrolnych, wg PMŚ; 34
Rzędowość rzeki według klasyfikacji krajowej (Czarnecka 2005); Województwo nazwa województwa, na terenie którego znajduje się stanowisko badawcze; Kod ekoregionu zapis liczbowy: 9 Wyżyny Centralne, 10 Karpaty, 14 Niziny Centralne (ekoregion rozszerzony o prawobrzeżną część zlewni Wisły, oraz zlewnie Niemna i Pregoły w granicach Polski). Czynniki abiotyczne: Wysokość n.p.m. wysokość, na której znajduje się stanowisko (w metrach) odczytana z map np. www.geoportal.gov.pl; Typ abiotyczny JCWP klasyfikacja do jednego z 26 typów lub typ nieokreślony (0) według rozporządzenia (Dz. U. 2011, nr 258 poz. 1549); Typ geologiczny rzeki calcareous (węglanowa), organic (organiczna), siliceous (krzemianowa); Geomorfologia rzeki ukształtowanie i przebieg doliny rzecznej: rzeka: 1) Sinusoidalna, 2) Meandrująca regularnie, 3) Silnie meandrująca, 4) Warkoczowa, 5) Naturalnie prosta; Odległość stanowiska od źródła rzeki (km) odległość w kilometrach, w jakiej znajduje się stanowisko od źródła (źródeł) badanej rzeki, według map, np. Atlasu podziału hydrograficznego Polski (Czarnecka 2005), MPHP; Wielkość dorzecza powierzchnia obszaru dorzecza powyżej stanowiska, w km 2, na podstawie Atlasu podziału hydrograficznego Polski (Czarnecka 2005); Klasa wielkości dorzecza do 100 km 2, 100 1000 km 2, 1000 10 000 km 2, powyżej 10 000 km 2 ; Spadek ( ) liczony jako różnica wysokości podzielona przez długość cieku, dla odcinka rzeki (1 km dla rzek o zlewni do 100 km 2, 5 km od 100 do 1000 km 2, 10 km powyżej 1000 km 2 ) obejmującego stanowisko, na podstawie odczytu z map topograficznych np. www.geoportal.gov.pl; Obecność jezior naturalnych powyżej stanowiska tak/nie; Zakłócenia przepływu naturalnego tak/nie. Tab. 2C. Protokół nr 3 służący gromadzeniu danych o długości i masie osobników ryb odłowionych na stanowisku monitoringowym. Data Rzeka... Stanowisko... Uwagi.... Gatunek Lp. L.t. (cm) M (g) Gatunek Lp. L.t. (cm) M (g) 35
LEGENDA DO PROTOKOŁU NR 3: Data, Rzeka, Stanowisko jak w protokole nr 1; Uwagi np. dotyczące pomiarów w podpróbie (łączna liczba ryb, wielkość podpróby); Gatunek nazwa gatunkowa, według zamkniętej listy (Tab. 3), preferowany zapis nazwy łacińskiej; Lp. kolejny numer osobnika z danego gatunku; L.t. (cm) długość całkowita (longitudo totalis) w cm, mierzona od końca pyska do najdłuższego promienia płetwy ogonowej; M (g) masa osobnika w gramach (opcjonalnie). Tab. 3. Lista nazw gatunków uwzględnianych przez program obliczający wskaźnik EFI+IBI_PL. Wymieniono gatunki rodzime i obce występujące w Polsce. Nazwy łacińskie wg EFI+ Manual 2009 akceptowane przez program obliczający wskaźniki EFI+IBI_PL Nazwa łacińska Nazwa polska Nazwa łacińska Nazwa polska Abramis ballerus rozpiór Lepomis gibbosus bass słoneczny Abramis bjoerkna krąp Leucaspius delineatus słonecznica Abramis brama leszcz Leuciscus cephalus kleń Abramis sapa sapa Leuciscus idus jaź Acipenser oxyrinchus jesiotr ostronosy Leuciscus leuciscus jelec Acipenser sturio jesiotr zachodni Lota lota miętus Alburnoides bipunctatus piekielnica Misgurnus fossilis piskorz Alburnus alburnus ukleja Neogobius fluviatilis babka szczupła Alosa alosa aloza Neogobius gymnotrachelus babka łysa Alosa fallax parposz Neogobius melanostomus babka bycza Ameiurus melas sumik czarny Oncorhynchus mykiss pstrąg tęczowy Ameiurus nebulosus sumik karłowaty Oreochromis niloticus tilapia Anguilla anguilla węgorz Osmerus eperlanus stynka Aspius aspius boleń Pelecus cultratus ciosa Barbatula barbatula śliz Perca fluviatilis okoń Barbus barbus brzana Perccottus glenii trawianka Barbus cyclolepis brzana karpacka Petromyzon marinus minóg morski Barbus meridionalis brzanka Phoxinus phoxinus strzebla potokowa Barbus peloponnesius brzanka Platichthys flesus stornia Barbus petenyi brzanka Proterorhinus semilunaris babka rurkonosa Carassius auratus karaś złocisty Pseudorasbora parva czebaczek amurski Carassius carassius karaś pospolity Pungitius pungitius cierniczek Carassius gibelio karaś srebrzysty Rhodeus amarus różanka Chondrostoma nasus świnka Romanogobio vladykovi kiełb białopłetwy Clarias gariepinus sumik afrykański Rutilus rutilus płoć Cobitis taenia koza Sabanejewia aurata koza złotawa 36
Nazwa łacińska Nazwa polska Nazwa łacińska Nazwa polska Coregonus albula sielawa Salmo salar łosoś atlantycki Coregonus lavaretus sieja Salmo trutta fario pstrąg potokowy Coregonus peled peluga Salmo trutta lacustris troć jeziorowa Cottus gobio głowacz białopłetwy Salmo trutta trutta troć wędrowna Cottus poecilopus głowacz pręgopłetwy Salvelinus alpinus palia Ctenopharyngodon idella amur biały Salvelinus fontinalis pstrąg źródlany Cyprinus carpio karp Sander lucioperca sandacz Esox lucius szczupak Scardinius erythrophthalmus wzdręga Eudontomyzon mariae minóg ukraiński Silurus glanis sum Eupallasella perenurus strzebla błotna Thymallus thymallus lipień Gasterosteus aculeatus ciernik Tinca tinca lin Gobio gobio kiełb Umbra krameri muławka bałkańska Gobio kesslerii kiełb Kesslera Umbra pygmaea muławka wschodnioamerykańska Gymnocephalus cernuus jazgarz Vimba vimba certa Hucho hucho głowacica Hypophthalmichthys molitrix tołpyga biała Lampetra fluviatilis minóg rzeczny Lampetra planeri minóg strumieniowy * gatunki obce wyróżniono pogrubioną czcionką
PRACE KAMERALNE Zgromadzone i zapisane w protokołach nr 1 i nr 2 dane dotyczące struktury gatunkowej i wielkościowej zespołów ichtiofauny oraz parametrów środowiskowych stanowią informacje niezbędne do oceny stanu ekologicznego rzek z zastosowaniem wskaźników ichtiologicznych oraz do wypełnienia bazy danych. Wypełnianie pliku wejściowego aplikacji obliczeniowej wskaźnika EFI+IBI_PL Zgromadzone w protokołach informacje wprowadzane są do podstawowego arkusza wejściowego. Sposób wprowadzania danych do arkusza wejściowego programu EFI+IBI_PL (plik_wsadowy.xls, arkusz Wsadowy ) oraz ich format przedstawiono w Tab. 4. Część parametrów zawiera zamkniętą listę zmiennych, co ułatwia prawidłowe wprowadzenie danych. Dotyczy to w szczególności parametrów uwzględnianych przez wskaźniki ichtiologiczne, które muszą być wprowadzone w formie odczytywanej przez oprogramowanie niewłaściwe wprowadzenie danych skutkuje komunikatem o błędzie. Zamknięte listy parametrów znajdują się w drugim arkuszu pliku wejściowego (plik_wsadowy.xls, arkusz Kody ). W podstawowym pliku wejściowym dane wprowadzane są w ten sposób, że jeden wiersz odpowiada jednemu gatunkowi ryb zarejestrowanemu na danym stanowisku, dane charakteryzujące stanowisko kopiowane są w tylu wierszach, ile gatunków zarejestrowano. W zbiorczej wynikowej bazie Access taki układ danych występuje w tabeli Gatunek, natomiast w tabeli Stanowisko jednemu wierszowi odpowiadają dane z jednego stanowiska. Dane do arkusza podstawowego wprowadza się zasadniczo zgodnie z formatami zaleconymi w podręczniku metody EFI+ (EFI+ Manual, 2009), z uwzględnieniem modyfikacji związanych ze specyfiką warunków rzek Polski (Adamczyk i in. 2013). Modyfikacje te dotyczą w szczególności: Przypisania całego obszaru Polski do trzech ekoregionów (Karpaty, Równiny Centralne, Wyżyny Centralne), z wyłączeniem wyróżnionego przez Illiesa (1978) ekoregionu Równiny Wschodnie, którego obszar w Polsce obejmuje prawobrzeżną część zlewni Wisły oraz niewielkie dorzecza Niemna i Pregoły. Ze względów praktycznych, związanych z podobieństwem ichtiofauny (Backiel i in. 2000), należy włączyć ten obszar do ekoregionu Równin Centralnych. Przypisania niewielkiego obszaru dorzecza Dniestru (w Polsce zlewnia rzek Strwiąż i Mszanka) do dorzecza Wisły, w związku z brakiem dorzecza Dniestru w opcjach wyboru programu EFI+. Jest to uzasadnione, ze względu na zbliżoną strukturę zespołów ryb tych dorzeczy (Kukuła i Bylak 2010). Nazwy gatunkowe ryb (w języku łacińskim) wprowadza się zgodnie z zamkniętym wykazem podanym w tabeli 3. Po wprowadzeniu do podstawowego arkusza wejściowego (plik_wsadowy.xls) kompletu danych aplikacja programu EFI+IBI_PL eksportuje zmienne do modułu obliczeniowego pro- 38
gramu EFI+ lub programu IBI_PL oraz przenosi zawarte w arkuszu wejściowym informacje do odpowiednich kolumn bazy danych. Oprócz podstawowego arkusza wejściowego konieczne jest wypełnienie dodatkowego arkusza wejściowego dotyczącego ryb wędrownych, w osobnym pliku (plik_irs_d.xls). W arkuszu tym dla każdego stanowiska wprowadzane są podstawowe dane (kod stanowiska, współrzędne geograficzne, nazwa stanowiska, nazwa rzeki, data połowu oraz typ abiotyczny rzeki w identycznej kolejności stanowisk jak w arkuszu podstawowym) a następnie wypełniane są pola z informacją o historycznym i aktualnym występowaniu ryb dwuśrodowiskowych (Tab. 5). Informacje te uzyskuje się z literatury (Świerzowski 1975, Brylińska 2000, Wiśniewolski i Engel 2006, Błachuta i in. 2010) i innych dostępnych źródeł, w tym danych od rybackich użytkowników wód, dotyczących np. zarybień gatunkami dwuśrodowiskowymi. Dane o historycznym zasięgu części gatunków dwuśrodowiskowych (jesiotr, łosoś, troć wędrowna, certa, sieja wędrowna, węgorz) są dobrze udokumentowane w cytowanej wyżej literaturze, jednak dla takich gatunków jak np. minóg rzeczny i morski, aloza, parposz informacje te są mniej precyzyjne i często konieczne jest sięgniecie do bardziej specjalistycznej literatury, lub informacji ze źródeł lokalnych (np. okręgi PZW, rybacy zawodowi). Ogólna zasada, przyjęta dla potrzeb monitoringu zakłada, że jeśli badana rzeka znajduje się w historycznym zasięgu gatunku i występują w niej, lub w jej dopływach powyżej stanowiska dogodne tarliska (np. odcinki o dnie żwirowym i chłodnej wodzie w przypadku ryb łososiowatych, minogów i certy) lub żerowiska (jeziora w przypadku węgorza), to gatunek należy uznać za obecny historycznie w badanej rzece. Z kolei gatunek należy uznać za obecny aktualnie, jeśli istnieją dane o jego wstępowaniu do badanej rzeki w celu wędrówki na tarliska lub żerowiska albo o występowaniu naturalnego rozrodu w zlewni powyżej stanowiska. Jeśli gatunek anadromiczny (rozradzający się w rzece) występuje współcześnie głównie dzięki zarybieniom, to należy uważać go za aktualnie obecny jeżeli ma on możliwość dotarcia do morza i powrotu na tarliska zlokalizowane w zlewni badanej rzeki. O aktualnym występowaniu gatunku decyduje więc praktycznie drożność szlaku migracyjnego między badanym odcinkiem rzeki a morzem oraz zachowanie przynajmniej części potencjalnych tarlisk w zlewni rzeki powyżej stanowiska. W odniesieniu do węgorza, który jest gatunkiem katadromicznym (rozradzającym się w morzu) dopuszcza się uznanie gatunku za aktualnie obecny nawet przy braku drożności szlaku migracyjnego dla osobników wstępujących. Warunkiem jest, aby węgorz występował licznie w zlewni badanej rzeki dzięki systematycznym zarybieniom oraz by przynajmniej część osobników miała możliwość odbycia wędrówki tarłowej do morza, co przyczynia się do zachowania światowej populacji tego gatunku (Szlakowski i in. 2013). Informacje dotyczące występowania ryb dwuśrodowiskowych służą obliczeniu wskaźnika D, wykorzystywanego przy ocenie rzek należących do typów abiotycznych nr 0 21 i 26. Aplikacja programu EFI+IBI_PL oblicza wartość wskaźnika diadromicznego (D) i przenosi wynik do odpowiedniej kolumny arkusza Stanowisko w bazie danych Access. Dla typów nr 23, 24, 25 (rzeki organiczne i śródjeziorne), w których ryby wędrowne odgrywają mniejszą rolę, wskaźnika D nie oblicza się. Dla stanowisk, dla których wskaźnik D nie jest obliczany w arkuszu wsadowym (plik_irs_d.xls) wprowadza się Brak danych dla wszystkich gatunków ryb wędrownych. 39
Tab. 4. Parametry wejściowe oraz dane połowowe niezbędne do wypełnienia arkusza wejściowego (plik_wsadowy.xls) oraz obliczenia wartości wskaźników EFI+PL i IBI_PL. Parametry obligatoryjne dla obliczenia wskaźnika pogrubiono Parametr Zakres wartości Opis Baza danych EFI+PL IBI_PL Lp. 1 do n Kolejny nr wiersza Tak Nie Nie NR SM1 do SMn Kolejny numer stanowiska Tak Nie Nie Kod_stan Wolne pole tekstowe Dług_geogr_ E 14.070000 24.080000 Szer_ geogr_n 49.000000 4.500000 Kod do 15 znaków rozpoczynający się od PL_M dla stanowisk onitoringowych lub od PL_R dla stanowisk referencyjnych Wartość w stopniach i dziesiętnych, układ WGS 84 Wartość w stopniach i dziesiętnych, układ WGS 84 Tak Tak Tak Tak Tak Tak Tak Tak Tak Nazwa_stanowiska Wolne pole tekstowe Np. nazwa najbliższej miejscowości Tak Tak Tak Rzeka Wolne pole tekstowe Nazwa badanej rzeki Tak Tak Tak Rzędowość 1 do n Wg Czarnecka 2005 Tak Nie Nie Kod_JCWP Kod_ppk Województwo HMWB Typ_abiotyczny 0 26 Typ_geologiczny Recypient Dorzecze Lista zamknięta Lista zamknięta Lista zamknięta Lista zamknięta calcareous, siliceous, organic Wolne pole tekstowe Lista zamknięta Ekoregion 9, 10, 14 Kod jednolitej części wód powierzchniowych Kod punktu pomiarowo- -kontrolnego Nazwy 16 województw, wielkie litery Kategoria JCWP: NAT naturalna, HMWB silnie zmieniona, AWB sztuczna Wg rozporządzenia (Dz. U. 2011, nr 258 poz. 1549) Typ geologiczny rzeki: calcareous wapienna, siliceous krzemianowa, organic organiczna Nazwa rzeki lub akwenu, do którego uchodzi badana rzeka Główne dorzecza rzek Polski: Morze Bałtyckie (wybrzeże kontynentalne), Wisła, Odra, Dunaj, Niemen, Łaba Dostępne opcje wyboru: 9 Wyżyny Centralne, 10 Karpaty, 14 Równiny Centralne Tak Nie Nie Tak Nie Nie Tak Nie Nie Tak Nie Nie Tak Tak Tak Tak Nie Nie Tak Nie Nie Tak Tak Nie Tak Tak Nie Dz. 1 do 31 Data połowu Tak Tak Tak M-c 1 do 12 Data połowu Tak Tak Tak Rok 4 cyfry Data połowu Tak Tak Tak 40
Parametr Zakres wartości Opis Odleg_ od_źródeł_km 1,00 1100,00 Mierzona wzdłuż rzeki w oparciu o mapy 1:25 000 lub z Atlasu Hydrologicznego Polski IMGW (Czarnecka 2005) Baza danych EFI+PL IBI_PL Tak Tak Nie Wys. n.p.m_m -2,0 2500,0 Wysokość stanowiska Tak Tak Tak Szer_rzeki_m Zbiorniki_pow. Jeziora_pow. Typ_geomorfologiczny Dawna_dolina_ zalewowa Źródło_zasilania_w_ wodę Zakłócenia_przepływu 0,00-n Tak / Nie / Brak danych Tak / Nie / Brak danych Lista zamknięta Tak / Nie / Brak danych Deszczowe, Śniegowe, Wody podziemne Tak / Nie / Brak danych Pomiar w czasie odłowu, zwykle jesienią, przy niskim stanie wód, format liczbowy Obecność zbiorników zaporowych powyżej stanowiska, mogących potencjalnie wpływać na ichtiofaunę Obecność jezior powyżej stanowiska, mogących potencjalnie wpływać na ichtiofaunę Informacja w 5 kategoriach do wyboru: Sinusoidalna, Meandrująca regularnie, Silnie meandrująca, Warkoczowa, Naturalnie prosta; dane na podstawie obserwacji w terenie i map, dla segmentu rzeki obejmującego stanowisko. Czy występuje lub występowała dolina zalewowa Informacja w 3 kategoriach. W Polsce przeważa typ zasilania deszczowy, pozostałe mogą występować lokalnie Czy występują zakłócenia przepływu związane z działalnością człowieka Tak Tak Nie Tak Nie Nie Tak Tak Tak Tak Tak Nie Tak Tak Nie Tak Tak Nie Tak Nie Nie Dorzecze_km 2 1,00 200000,00 1,00 200000,00 Tak Tak Tak Śred_rocz_temp_ powietrza_ C Śred_temp_powietrza_ styczeń Śred_temp_powietrza_ lipiec od -5,00 do 15,00 od -15,00 do 5,00 od 5,00 do 25,00 Średnia roczna temperatura powietrza w C z ostatnich 10 lat. Dane z najbliższego punktu pomiarowego IMGW Średnia miesięczna temperatura powietrza w C dla stycznia. Dane z najbliższego punktu pomiarowego IMGW Średnia miesięczna temperatura powietrza w C dla lipca. Dane z najbliższego punktu pomiarowego IMGW Nie Tak Nie Nie Tak Nie Nie Tak Nie 41
Temp_wody Parametr Zakres wartości Opis 0,00 30,00; Brak danych Dług_stan_m 100 2000 Strefa_połowu cała szerokość; 1 brzeg; 2 brzegi; nurt; nurt, 1 brzeg; nurt, 1 brzeg, starorzecze Temperatura wody na stanowisku w C Długość odłowionego odcinka rzeki Baza danych EFI+PL IBI_PL Tak Nie Nie Tak Nie Nie Strefa rzeki objęta połowem Tak Nie Nie Szer_strefy_połowu_m 0,1 50,0 Szerokość strefy odławianej Tak Nie Nie Pow_połowu_m 2 100 100000 Śred_głęb_cm 0 500, Brak danych Spadek_ 0,001 200,000 Umiejscowienie_ stanowiska Umocnienia_brzegu Drzewa Krzewy Dno_ urozmaicenie_1 3 5 Struktura_dna V_przepływu_m/s Przewodność_μS/cm Koryto Starorzecze Mieszane Tak / Nie / Brak danych Tak / Nie / Brak danych Tak / Nie / Brak danych 1 3 5, Brak danych Organiczny Muł/glina Piasek Żwir/kamienie Głazy 0,00 10,00, brak danych Liczbowy Długość stanowiska szerokość strefy połowu Średnia głębokość strefy odławianej Pierwotny spadek liczony jako różnica wysokości podzielona przez długość cieku, dla segmentu rzeki obejmującego stanowisko Położenie stanowiska w przekroju doliny rzeki Czy występują umocnienia brzegów Czy występują drzewa ocieniające rzekę Czy występują krzewy nadbrzeżne 1 mało zróżnicowane, 3 średnio zróżnicowane, 5 bardzo zróżnicowane Granulacja: Muł/glina: <0,2 mm, Piasek: 0,2 2,0 mm, Żwir/kamienie: 2 200 mm, Głazy: >200 mm Prędkość wody mierzona na stanowisku Przewodność elektrolityczna wody mierzona na stanowisku Tak Tak Tak Tak Nie Nie Tak Tak Nie Tak Tak Nie Tak Nie Nie Tak Nie Nie Tak Nie Nie Tak Nie Nie Tak Tak Tak Tak Nie Nie Tak Nie Nie Bliskie_otoczenie Lista zamknięta Otoczenie stanowiska pokrycie terenu: las, łąki, Tak Nie Nie pola, stawy, zabudowa/drogi Zespół_badawczy Wolne pole tekstowe Skrócona nazwa zespołu Tak Nie Nie Typ_agregatu Stacjonarny, Plecakowy Typ agregatu Tak Nie Nie Moc_kW 1,0 10,0 Moc agregatu Tak Nie Nie 42
Parametr Zakres wartości Opis Baza danych EFI+PL IBI_PL Amper 1,0 15,0 Natężenie prądu Tak Nie Nie Volt 12 1000 Napięcie prądu Tak Nie Nie Sposób_łowienia Gatunek Osobn Masa_g Osobn_ 150_mm Osobn_>150_mm Ryby_z_ anomaliami_ hybrydy_osobn Lista zamknięta Lista zamknięta, brak ryb, brak wody Liczbowy Liczbowy Liczbowy Liczbowy Liczbowy Sposób prowadzenia połowu: brodzenie, łódź, mieszany Tak Tak Tak Lista gatunków patrz Tab. 3 Tak Tak Tak Liczba złowionych ryb danego gatunku Masa złowionych ryb danego gatunku Liczba złowionych ryb danego gatunku l.t. 150 mm Liczba złowionych ryb danego gatunku l.t. > 150 mm Liczba złowionych ryb danego gatunku wykazujących anomalie lub hybryd Tak Tak Tak Tak Nie Nie Tak Tak Nie Tak Tak Nie Tak Nie Tak Tab. 5. Informacja o historycznym i współczesnym występowaniu gatunków dwuśrodowiskowych w Polsce. Podstawa obliczenia wskaźnika D Nazwa gatunkowa Obecny historycznie Obecny aktualnie Acipenser sturio /Acipenser oxyrinchus Alosa alosa Alosa fallax Anguilla anguilla Lampetra fluviatilis Petromyzon marinus Osmerus eperlanus Salmo salar Salmo trutta trutta Platichthys flesus Coregonus spp. diadr. form Vimba vimba (Tak, Nie, Brak danych) (Tak, Nie, Brak danych) Obliczenia wskaźników i arkusz bazodanowy Aplikacja programu EFI+IBI_PL wymaga komputera wyposażonego w program MS Office 2007, lub nowszy. Program wymaga także obecności Net framework 4.0, platformy programistycznej Microsoft, obejmującej środowisko uruchomieniowe (Common Language Runtime CLR) oraz biblioteki klas dostarczające standardowej funkcjonalności dla aplikacji. Instalator on-line dla tego oprogramowania dostępny jest w załączonym katalogu InstalacjaEFI+IBI_PL plik: dotnetfx40_full_setup.exe. Aplikacja programu EFI+IBI_PL dostępna jest w wersji 43
32- i 64-bitowej. Aby zainstalować aplikację obliczeniową z modułami wskaźników EFI+PL, IBI_PL i IRS_D z uzyskanej z GIOŚ płyty CD (lub innego nośnika danych) należy postępować według podanego niżej schematu: 1) zainstalować środowisko języka R (plik: R-3.0.1-win.exe), 2) skopiować pliki programu z płyty CD z katalogu Narzędzie Bazodanowe na dysk komputera do katalogu: C:\EFI+IBI, 3) utworzyć skrót na pulpicie do programu EFI+IBI_PL.exe, 4) wynikowa baza danych w formacie Access wypełniana jest w podanym wyżej katalogu na dysku C komputera (na którym zainstalowany jest system operacyjny) jako plik EFI.accdb, 5) po instalacji programu baza znajduje się w wersji wyjściowej (pustej) i zostaje wypełniona przez aplikację EFI+IBI_PL na podstawie pliku wsadowego, przy czym program pozostawia kopię pustej bazy danych (plik: EFI.kopia.accdb), 6) do programu załączony jest również podstawowy plik wsadowy w formacie MS Excel w wersji pustej (plik_wsadowy.xls) oraz wsadowy plik dla obliczania wskaźnika D (plik_irs_d.xls). Wprowadzenie danych wejściowych wymaga użycia pola Otwórz plik wsadowy (Ryc. 9) w oknie dialogowym programu, po czym należy wybrać wypełniony uprzednio plik wsadowy. Następnie aplikacja obliczeniowa EFI+IBI_PL generuje wyniki skryptu EFI+PL, w formie arkusza MS Excel zawierającego podstawowe parametry stanowiska oraz szereg zmiennych składowych oceny EFI+PL i komunikat Sukces!. Jeżeli w pliku wsadowym znajdują się błędy zamiast komunikatu Sukces! pojawia się odpowiedni komunikat z opisem błędu. Kolejnym krokiem jest użycie pola Otwórz plik IRS D, w celu obliczenia wskaźnika dla ryb dwuśrodowiskowych, przez wybranie wypełnionego uprzednio arkusza: plik_irs_d.xls. Następnie należy wybrać opcję Zapisz do bazy, co spowoduje przeniesienie informacji z pliku wsadowego oraz wyników obliczeń wskaźników EFI+PL, IBI_PL i D do odpowiednich pól bazy danych. Jeśli nie występują błędy pojawia się komunikat Sukces!. Do części wynikowej Tabeli Stanowisko w bazie danych aplikacja obliczeniowa przenosi dane z pliku wsadowego, a także szereg parametrów stanowiących wynik oceny oraz niezbędnych do jego interpretacji. W kolejnych kolumnach (Tab. 7) są to: 1) liczba gatunków ryb stwierdzonych na stanowisku; 2) liczba ryb złowionych na stanowisku; 3) masa ryb złowionych na stanowisku; 4) udział (%) gatunków wrażliwych, charakterystycznych dla rzek z dominacją ryb łososiowatych (Procent_ST-Species Tab. 6); 5) propozycja klasyfikacji stanowiska do rzek z dominacją ryb łososiowatych lub karpiowatych (Proponowana_kategoria_rzeki); 6) informacja o weryfikacji kategorii rzeki na podstawie udziału gatunków z grupy ST-species oraz parametrów abiotycznych (spadek, rodzaj substratu dennego), nato- 44
Ryc. 9. Okno aplikacji EFI+IBI_PL z polami wyboru do obsługi programu (fot. J. Ligęza) miast w przypadku, gdy proponowana kategoria rzeki jest prawidłowa w kolumnie tej wprowadzana jest wartość NA (not applicable); 7) wynik wskaźnika obliczony jako średnia z metryk charakterystycznych dla rzek z dominacją ryb łososiowatych (Wartosc_EFIplus_pl_Salmonid); 8) wynik wskaźnika obliczony jako średnia z metryk charakterystycznych dla rzek z dominacją ryb karpiowatych (Wartosc_EFIplus_pl_Cyprinid); 9) kolejna kolumna zawiera klasę stanu/potencjału ekologicznego (Klasa_EFIplus_pl). Klasa ta określana jest przez program obliczający wskaźnik na podstawie przedziałów wartości zgodnych z proponowaną klasyfikacją stanowiska do rzek typu Salmonid lub Cyprinid. W przypadku rzek typu Cyprinid przedziały są zróżnicowane także ze względu na metodę połowu: brodzenie (w tym metoda mieszana) lub połów z łodzi (Tab. 8). Przypisanie stanowiska do kategorii rzek z dominacją ryb łososiowatych Salmonid lub rzek z dominacją ryb karpiowatych Cyprinid przez wskaźnik EFI+ wymaga weryfikacji (EFI+ Manual, 2009). Program weryfikuje przyporządkowanie stanowiska proponowane przez wskaźnik EFI+PL na podstawie udziału gatunków z grupy ST-species oraz parametrów abiotycznych (spadek rzeki, rodzaj substratu dennego). Program obliczający wskaźnik EFI+PL skonstruowany jest w ten sposób, że jako podstawową traktuje kategorię rzek z dominacją ryb łososiowatych Salmonid, która jest proponowana przez wskaźnik w zdecydowanej większości kombinacji warunków abiotycznych i proporcji gatunków z grupy ST-Species (Tab. 9). Stąd ryzyko błędnego przypisania stanowiska dotyczy w praktyce przede wszystkim kategorii rzek Cyprinid, które są błędnie oznaczone jako Salmonid. Weryfikacja klasyfikacji stanowiska opisanego jako Salmonid jest wprowadzana jeżeli udział gatunków wrażliwych, charakterystycznych dla rzek z dominacją ryb łososiowatych (ST-species) jest mniejszy niż 0,5. W takim przypadku, jeśli spełnione są jednocześnie następujące 45
warunki: 1) w kolumnie bazy danych Struktura_dna znajduje się wartość: Organiczny, Muł/glina lub Piasek ; 2) w kolumnie Spadek_ wartość nie przekracza 2,0 program wprowadza automatycznie zmianę proponowanej kategorii rzeki na Cyprinid. Zapis taki jest wówczas automatycznie generowany w kolumnie Weryfikacja_kategorii_rzeki. Ocena klasy wskaźnika EFI+PL jest dalej obliczana przez program według przedziałów określonych dla rzek z kategorii Cyprinid. Dla stanowisk ocenianych metodą IBI_PL w kolumnie Klasa_EFIplus_pl wprowadzana jest wartość NA ; 10) wartość wskaźnika IBI_PL jest automatycznie wprowadzana do bazy danych przez aplikację obliczeniową w kolumnie (Wartosc_IBI_pl); 11) aplikacja wprowadza klasę IBI_PL przypisaną na podstawie wartości wskaźnika IBI_PL i typu abiotycznego, zgodnie z przedziałami granic klas (Tab. 8) w kolejnej kolumnie (Klasa_IBI_pl). W odróżnieniu od wskaźnika EFI+PL ocena ta nie wymaga weryfikacji eksperckiej, gdyż metoda IBI_PL została opracowana specyficznie dla określonych typów abiotycznych rzek. Tab. 6. Lista występujących w Polsce gatunków wrażliwych (ST-species), charakterystycznych dla rzek z dominacją ryb łososiowatych (Salmonid), według EFI+ Manual 2009 Gatunki rodzime Alburnoides bipunctatus Coregonus lavaretus Cottus gobio Cottus poecilopus Eudontomyzon mariae Lampetra planeri Phoxinus phoxinus Salmo salar Salmo trutta fario Salmo trutta lacustris Salmo trutta trutta Thymallus thymallus *gatunek rodzimy w zlewni Dunaju Hucho hucho* Salvelinus fontinalis Gatunki nierodzime Kolejnym składnikiem oceny stanu/potencjału ekologicznego jest wskaźnik diadromiczny D, związany z występowaniem ryb dwuśrodowiskowych. Wskaźnik ten stanowi dostosowaną do warunków Polski modyfikację modułu Diadromous z oryginalnego Europejskiego Wskaźnika Ichtiologicznego EFI+. Aplikacja obliczeniowa wprowadza do bazy danych w kolumnie Wskaznik_IRS_D (Tab. 7) wartość tego wskaźnika, odpowiadającą proporcji liczby gatunków dwuśrodowiskowych obecnie występujących w badanej rzece do ich liczby notowanej historycznie. Wskaźnik ten przyjmuje zatem wartości od 0 do 1. Jeżeli wartość wskaźnika D jest mniejsza niż 0,5 program EFI+IBI_PL dokonuje korekty oceny stanu/potencjału ekologicznego, obniżając wynik uzyskany za pomocą metody EFI+PL (dla wszystkich typów rzek) lub IBI_PL (dla 46
wielkich rzek nizinnych typu 21 oraz cieków w dolinie wielkiej rzeki nizinnej typu 26) o 1 klasę (Tab. 8). Jeżeli wskaźnik D przyjmuje wartość większą lub równą 0,5, albo nie został obliczony z uwagi na brak danych (komunikat NA ) ocena EFI+PL lub IBI_PL nie ulega zmianie i stanowi końcową ocenę stanu/potencjału ekologicznego dla badanego stanowiska. Program wprowadza wartość ostatecznej oceny odpowiednio do kolumny: Klasa_stanu_ekologicznego lub Klasa_potencjalu_ekologicznego, w zależności od statusu objętej badaniami JCWP. Program automatycznie wprowadza też wartość NA do kolumny, która nie stosuje się dla danego stanowiska ze względu na status JCWP (naturalna, silnie zmieniona lub sztuczna część wód). Standardowa procedura zbioru materiałów w ramach monitoringu zakłada wyznaczenie jednego stanowiska w ramach każdej badanej JCWP. Jednak w praktyce zachodzi nieraz potrzeba wyznaczenia w ramach jednej JCWP dwóch lub więcej stanowisk monitoringowych, szczególnie w przypadku jednolitych części wód o znacznej długości lub obejmujących rzeki o zróżnicowanych warunkach abiotycznych i różnym stopniu przekształcenia antropogenicznego. W takim przypadku aplikacja EFI+IBI_PL oblicza wartość średniej arytmetycznej z ocen EFI+PL albo IBI_PL dla wszystkich stanowisk zlokalizowanych w danej JCWP i wprowadza tę wartości do odpowiednich kolumn bazy danych (Srednia_dla_JCWP_wartosc_EFIplus_PL albo Srednia_dla_JCWP_wartosc_IBI_PL) przy każdym ze stanowisk. Następnie program dokonuje oceny klasy stanu/potencjału ekologicznego w oparciu o przedziały wyznaczone dla stosowanej metody oceny (Tab. 8), uwzględniając wartość wskaźnika diadromicznego D i wprowadza końcową ocenę stanu/potencjału JCWP, identyczną przy wszystkich stanowiskach monitoringowych położonych w jednej JCWP, do odpowiednich kolumn bazy danych (Stan_ekologiczny_ JCWP albo Potencjał_ekologiczny_JCWP) (Tab. 7). Jeżeli w ramach jednej JCWP stanowiska zakwalifikowano do różnych kategorii rzek (Salmonid i Cyprinid), lub odławiano zróżnicowaną metodyką (brodzenie, połów z łodzi) do wartości średniej stosuje się zawsze surowszy zakres przedziałów klas tzn. przewidziany dla rzek kategorii Salmonid lub dla stanowisk łowionych metodą brodzenia (Tab. 8). Analogicznie, w przypadku zróżnicowanych wartości wskaźnika D dla stanowisk w obrębie jednej JCWP uwzględnia się przy ocenie średniej wartość najniższą. Takie zróżnicowanie może wystąpić np. w przypadku istnienia nieprzekraczalnych barier dla migracji ryb dwuśrodowiskowych w obrębie badanej JCWP. Należy podkreślić, że nie występuje możliwość oceny stanowisk w ramach jednej JCWP za pomocą różnych wskaźników (EFI+PL i IBI_PL), gdyż wybór metody oceny uzależniony jest od typu abiotycznego, który przypisany jest do całej jednolitej części wód. W sytuacji, gdy zgodnie ze standardową metodą odłowiono pojedyncze stanowisko dla jednej JCWP aplikacja EFI+IBI_PL przenosi uzyskaną dla stanowiska wartość wskaźnika EFI+PL albo IBI_Pl odpowiednio do kolumny Srednia_dla_JCWP_wartosc_EFIplus_PL lub Srednia_dla_JCWP_wartosc_IBI_PL. Następnie program dokonuje oceny klasy stanu/potencjału ekologicznego JCWP w oparciu o przedziały wyznaczone dla stosowanej metody oceny (Tab. 8), uwzględniając wartość indeksu diadromicznego D i wprowadza końcową ocenę stanu/potencjału JCWP do odpowiednich kolumn w bazie danych (Tab. 7). Ocena końcowa danej JCWP w oparciu o ichtiofaunę 47
jest wówczas identyczna z oceną dla stanowiska. Program automatycznie wprowadza wartość NA do kolumny Klasa_stanu_ekologicznego_JCWP, lub Klasa_potencjalu_ekologicznego_JCWP, która nie stosuje się dla danego stanowiska ze względu na status JCWP (naturalna, silnie zmieniona lub sztuczna). Tab. 7. Objaśnienia kolumn służących ustalaniu i gromadzeniu w bazie danych końcowych wyników oceny stanu/potencjału ekologicznego w oparciu o ichtiofaunę Nagłówek kolumny Objaśnienie Liczba_gatunkow Liczba gatunków stwierdzonych na stanowisku Liczba_ryb Liczba odłowionych na stanowisku ryb Masa_ryb Łączna masa ryb odłowionych na stanowisku (g) Procent_ST-Species Udział (% osobników) gatunków z grupy ST-species (Tab. 6) Proponowana_kategoria_rzeki Kategoria rzeki Salmonid lub Cyprinid Weryfikacja_kategorii_rzeki Wartosc_EFIplus_pl_Salmonid Wartosc_EFIplus_pl_Cyprinid Klasa_EFIplus_pl Kategoria rzeki zweryfikowana w oparciu o warunki abiotyczne (Spadek_, Struktura_dna) i % udział gatunków charakterystycznych ST-species dla rzek z dominacją ryb łososiowatych Salmonid Wartość wskaźnika obliczona na podstawie metryk dla kategorii rzek Salmonid (Tab. 10) Wartość wskaźnika obliczona na podstawie metryk dla kategorii rzek Cyprinid (Tab. 10) Klasy stanu/potencjału ekologicznego dla stanowiska według wskaźnika EFI+PL (Tab. 8) Wartosc_IBI_pl Wartość wskaźnika IBI_PL obliczona w oparciu o metryki dla danego typu lub podtypu abiotycznego rzeki (Tab. 13) Klasa_IBI_pl Klasa stanu/potencjału ekologicznego wg wskaźnika IBI_PL (Tab. 8) Wskaznik_IRS_D Wartość wskaźnika D dla ryb dwuśrodowiskowych, stosowana w ocenie wybranych typów abiotycznych rzek (Tab. 8) Klasa_stanu_ekologicznego Końcowa klasa stanu ekologicznego dla stanowiska (Tab. 8) Klasa_potencjalu_ekologicznego Końcowa klasa potencjału ekologicznego dla stanowiska (Tab. 8) Srednia_dla_JCWP_wartosc_EFIplus_PL Srednia_dla_JCWP_ wartosc_ibi_pl Stan_ekologiczny_JCWP Potencjał_ekologiczny_JCWP Uwagi Wartość wskaźnika EFI+PL uśredniona dla stanowisk monitoringowych położonych w jednej JCWP Wartość wskaźnika IBI_PL uśredniona dla stanowisk monitoringowych położonych w jednej JCWP Końcowa klasa stanu ekologicznego dla JCWP z uwzględnieniem klasy ustalonej w oparciu o uśrednioną wartość wskaźnika EFI+PL lub IBI_PL oraz wartości wskaźnika D (Tab. 8) Końcowa klasa potencjału ekologicznego dla JCWP z uwzględnieniem klasy ustalonej w oparciu o uśrednioną wartość wskaźnika EFI+PL lub IBI_PL oraz wartości wskaźnika D (Tab. 8) Informacje dodatkowe, np. o zastrzeżeniach dotyczących: liczby ryb odłowionych na stanowisku mniejszej niż 30, występowania jednego gatunku na stanowisku, braku ryb w odłowie lub braku oceny (w przypadku rzek typu nr 22). 48
Tab. 8. Zakres wartości wskaźników oceny stanu/potencjału ekologicznego rzek na podstawie ichtiofauny*. Wskaźnik EFI+PL przedziały klas wg podręcznika metody (EFI+ Manual 2009), dla typów abiotycznych rzek** nr 0 20. Wskaźnik IBI_PL dla typów: 21, 23, 24, 25 i 26 przedziały klas opracowane dla określonych typów abiotycznych rzek. Wskaźnik diadromiczny (D), obliczony przez program EFI+IBI_PL, stanowi uzupełnienie oceny o parametr związany z obecnością ryb wędrownych dwuśrodowiskowych. Typ abiotyczny nr 22 nie podlega ocenie w oparciu o ichtiofaunę. Przedziały klas są jednolite dla oceny stanu i potencjału ekologicznego Nazwa wskaźnika oceny stanu/potencjału ekologicznego rzek bardzo dobry Zakresy wartości wskaźnika oceny stanu/potencjału ekologicznego rzek Wskaźnik diadromiczny (D) dobry umiarkowany słaby zły 0,50 1,00 <0,50 Wskaźnik EFI+PL dla rzek z dominacją ryb łososiowatych Salmonid 0,911 1,000 0,755 0,911 0,503 0,755 0,252 0,503 0,000 0,252 b.z. minus 1 klasa Wskaźnik EFI+PL dla rzek z dominacją ryb karpiowatych Cyprinid Brodzenie 0,939 1,000 0,655 0,939 0,437 0,655 0,218 0,437 0,000 0,218 b.z. minus 1 klasa Połów z łodzi 0,917 1,000 0,562 0,917 0,375 0,562 0,187 0,375 0,000 0,187 b.z. minus 1 klasa Wielkie rzeki nizinne (typ 21)* 0,854 1,000 0,688 0,853 0,500 0,687 0,250 0,499 0,000 0,249 b.z. minus 1 klasa Wskaźnik IBI_PL Rzeki organiczne i łączące jeziora (typ 23, 24 i 25) 0,791 1,000 0,646 0,790 0,520 0,645 0,375 0,519 0,000 0,374 nie stosuje się Rzeki w dolinie wielkiej rzeki nizinnej (typ 26) 0,791 1,000 0,646 0,790 0,520 0,645 0,375 0,519 0,000 0,374 b.z. minus 1 klasa ** W ramach projektu Badania ichtiofauny w latach 2014 2015 dla potrzeb oceny stanu ekologicznego wód wraz z udziałem w europejskim ćwiczeniu interkalibracyjnym rzeki zweryfikowano granice klas dla metody IBI_PL. Zmiany granic klas wskaźnika powinny zostać uwzględnione w nowelizacji obowiązującego rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 21 lipca 2016 r. w sprawie sposobu klasyfikacji stanu jednolitych części wód powierzchniowych oraz środowiskowych norm jakości dla substancji priorytetowych (Dz. U. z 2016 r. poz. 1187). Sugerowana jest również zmiana stosowanego w rozporządzeniu symbolu wskaźnika z EFI+_PL na EFI+PL. ** Typ abiotyczny rzeki, zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Środowiska z dnia 9 listopada 2011 w sprawie klasyfikacji stanu ekologicznego,potencjału ekologicznego i stanu chemicznego jednolitych części wód powierzchniowych ( Dz. U. z 2011 r. nr 258 poz. 549). 49
Tab. 9. Zestawienie wariantów wyboru opcji wskaźnika EFI+PL: dla rzek z dominacją ryb łososiowatych Salmonid i dla rzek z dominacją ryb karpiowatych Cyprinid. Podano % gatunków wrażliwych ST-species, charakterystycznych dla rzek z dominacją ryb łososiowatych Salmonid (Tab. 5)* Wstępna klasyfikacja stanowiska w oparciu o parametry abiotyczne Udział % gatunków wrażliwych ST-species, charakterystycznych dla rzek z dominacją ryb łososiowatych Salmonid [0 20%] [20 50%] [50 80%] [80 100%] Rzeki wstępnie sklasyfikowana jako sprzyjająca występowaniu ryb łososiowatych (Salmonid type rivers) Ryzyko błędnej klasyfikacji warunków abiotycznych. Proponowany wskaźnik Salmonid. Program weryfikuje kategorię na Cyprinid jeżeli: substrat jest inny niż Żwir/kamienie lub Głazy i spadek rzeki < 2,0. Ryzyko błędnej klasyfikacji warunków abiotycznych. Proponowany wskaźnik Salmonid.Program weryfikuje kategorię na Cyprinid jeżeli: substrat jest inny niż Żwir/kamienie lub Głazy i spadek rzeki < 2,0. Zalecany wskaźnik Salmonid Poprawna klasyfikacja. Wskaźnik Salmonid powinien być zastosowany Rzeki wstępnie sklasyfikowana jako sprzyjająca występowaniu ryb karpiowatych (Cyprinid type rivers) Poprawna klasyfikacja. Wskaźnik Cyprinid powinien być zastosowany Wzrost udziału gatunków wrażliwych z grupy ST-species prawdopodobnie wynika z antropopresji (zarybienia). Proponowany wskaźnik Salmonid, program weryfikuje kategorię na Cyprinid jeżeli: substrat jest inny niż Żwir/kamienie lub Głazy i spadek rzeki < 2,0. Istnieje ryzyko błędnej klasyfikacji warunków abiotycznych; w niektórych przypadkach wzrost udziału gatunków wrażliwych z grupy ST-species może także wynikać z silnej antropopresji. Zalecany wskaźnik Salmonid) Wysokie ryzyko błędnej klasyfikacji warunków abiotycznych. Zalecany wskaźnik Salmonid * Według EFI+ Manual 2009, zmienione. 50
Granice klas dla metody EFI+IBI_PL Zasady wyznaczania granic klas poszczególnych wskaźników były odmienne dla metody EFI+PL, IBI_PL oraz dla uzupełniającego indeksu D. Dla wskaźnika EFI+PL przyjęto przedziały klas ustalone dla oryginalnego Europejskiego Wskaźnika Ichtiologicznego EFI+ (EFI+ Manual 2009). Przedziały te są zróżnicowane dla rzek z dominacją ryb łososiowatych Salmonid oraz z dominacją ryb karpiowatych Cyprinid. Dla tej kategorii rzek granice klas są dodatkowo zróżnicowane w zależności od sposobu łowienia: brodzenie lub połów z łodzi (Tab. 8). W przypadku metody IBI_PL granice klas zostały pierwotnie wyznaczone metodą ekspercką, w oparciu o dane z literatury (Karr, 1981; Karr i in. 1986). Takie granice przyjęto w metodzie IBI_PL w 2013 r. (Dz. U. z 2014 r. poz. 1482, Prus i Wiśniewolski 2013) i są one stosowane w PMŚ również obecnie (Dz. U. z 2016 r. poz. 1187). W toku kolejnego projektu realizowanego w latach 2014 2016 zweryfikowano granice klas wskaźnika IBI_PL w oparciu o analizę statystyczną zestawu danych ze 161 stanowisk ocenianych tą metodą (z wyłączeniem wielkich rzek). Skutkowało to zarówno zmianami przedziałów granic klas, jak i wyników oceny wykonywanej wcześniejszą wersją programu EFI+IBI_PL. W odniesieniu do wielkich rzek zmianie uległ natomiast sposób przeliczania punktacji wskaźnika IBI_PL do przedziału 0 1, ze względu na wprowadzone modyfikacje metryk. Skutkowało to zmianami przedziałów granic klas, jednak nie miało wpływu na wyniki oceny wykonywanej wcześniejszą wersją programu EFI+IBI_PL. Weryfikacja granic klas IBI_PL dla wielkich rzek będzie kontynuowana w ramach międzynarodowego ćwiczenia interkalibracyjnego. Aktualne granice klas metody EFI+IBI_PL przedstawiono w tabeli 8. Zmiany granic klas wskaźnika powinny zostać uwzględnione w nowelizacji obowiązującego rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 21 lipca 2016 r. w sprawie sposobu klasyfikacji stanu jednolitych części wód powierzchniowych oraz środowiskowych norm jakości dla substancji priorytetowych (Dz. U. z 2016 r. poz. 1187). Zmieniono także sposób oceny rzek typu abiotycznego nr 26 (ciek w dolinie wielkiej rzeki nizinnej) ze wskaźnika EFI+PL na IBI_PL, jako lepiej dostosowany do ujściowych odcinków cieków wpadających do wielkich rzek. Do oceny rzek typu 26 przyjęto zestaw metryk opracowanych dla rzek organicznych i międzyjeziornych (bez ryb łososiowatych) oraz utrzymując stosowanie wskaźnika pomocniczego D. Ponadto zrezygnowano z oceny na podstawie ichtiofauny rzek typu abiotycznego nr 22 (rzeka przyujściowa pod wpływem wód słonych), ze względu na swoisty skład zespołów ryb, w których brak jest charakterystycznych gatunków wskaźnikowych wrażliwych na czynniki antropopresji. Dla wskaźnika D granice dwóch klas przyjęto metodą ekspercką w toku poprzedniego projektu realizowanego w latach 2011 2013. Dla stanowisk gdzie wartość wskaźnika D jest niższa niż 0,5 dokonuje się obniżenia oceny wskaźnika podstawowego (EFI+PL lub IBI_PL) o 1 klasę. Dla stanowisk gdzie wartość wskaźnika D jest większa bądź równa 0,5 ocena wskaźnika podstawowego nie ulega zmianie. Wskaźnik D uwzględniono dla wszystkich stanowisk ocenianych metodą EFI+PL oraz dla części stanowisk ocenianych metodą IBI_PL dla rzek typu abiotycznego nr 21 (wielka rzeka nizinna) oraz nr 26 (ciek w dolinie wielkiej rzeki nizinnej) (Tab. 8). 51
INTERPRETACJA WYNIKÓW OCENY STANU/POTENCJAŁU EKOLOGICZNEGO Z ZASTOSOWANIEM WSKAŹNIKA EFI+PL Metoda EFI+ jest to wielokryterialny wskaźnik oparty na modelu probabilistycznym, odwzorowującym warunki referencyjne z uwzględnieniem typologii wód płynących. W procesie tworzenia oryginalnego wskaźnika EFI+ warunki referencyjne zostały określone na podstawie danych połowowych z nieprzekształconych stanowisk. Stanowiska referencyjne wytypowano z bazy danych w oparciu o analizę kilkudziesięciu czynników presji, które zostały określone przez uczestników projektu dla badanych rzek. W przypadku braku takich stanowisk dla niektórych typów rzek, w celu określenia referencyjnych zespołów ryb korzystano z danych historycznych i modelowania. Na podstawie warunków abiotycznych oraz składu ichtiofauny stwierdzonego w odłowie, wskaźnik klasyfikuje stanowisko do jednego z dwóch typów rzek: 1) z dominacją ryb łososiowatych Salmonid lub 2) z dominacją ryb karpiowatych Cyprinid. Jeżeli występuje rozbieżność między zestawem warunków abiotycznych a zarejestrowanym udziałem gatunków charakterystycznych dla rzek z dominacją ryb łososiowatych, konieczna jest weryfikacja wyboru wariantu wskaźnika (Tab. 7, 9). Weryfikacji tej dokonuje program EFI+IBI_PL, zgodnie z zasadami przedstawionymi w Tabeli 9. Moduł obliczeniowy EFI+PL szacuje różnice pomiędzy zespołem referencyjnym ichtiofauny a wynikiem połowu w oparciu o odpowiednią parę metryk (Tab. 10). Metryki wskaźnika EFI+ wykazują stosunkowo niską korelację wewnętrzną współczynnik Pearsona poniżej 0,65 (EFI+ Manual 2009). Zwraca jednak uwagę znaczny stopień podobieństwa między zestawami gatunków w poszczególnych parach metryk (Bady i in. 2009) (Tab. 11). Dla rzek Polski z dominacją ryb łososiowatych w aktualnej wersji obu metryk występuje 67% wspólnych gatunków, natomiast dla rzek z dominacją ryb karpiowatych udział wspólnych dla obu metryk gatunków wynosi 63%. Wskaźnik EFI+PL wykorzystuje moduł obliczeniowy Europejskiego Wskaźnika Ichtiologicznego EFI+. Moduł ten stanowi skrypt w programie R, wbudowany w aplikację obliczeniową wskaźnika EFI+IBI_PL operującą w programie C# i transponującą dane z pliku wejściowego oraz wyniki oceny wskaźnika EFI+PL do zbiorczej, otwartej bazy danych w programie Access. Metryki wskaźnika EFI+PL Metryki wskaźnika EFI+ zostały określone na podstawie funkcjonalnych grup gatunków (gildii), odwzorowujących główne cechy ekologiczne i biologiczne zespołów ryb (Tab. 10). Poważny problem przy interpretacji wyników oceny za pomocą oryginalnego wskaźnika EFI+ stanowi grupa gatunków obcych dla polskiej ichtiofauny, których obecność może wpływać na podniesienie wyniku oceny, ze względu na ich przynależność do gildii uwzględnionych w metrykach wskaźnika EFI+ (Tab. 11). W warunkach Polski dotyczy to 10 gatunków: pstrąga tęczowego (Oncorhynchus mykiss), pstrąga źródlanego (Salvelinus fontinalis), palii alpejskiej 52
(Salvelinus alpinus), pelugi (Coregonus peled) tołpygi białej (Hypophthalmichthys molitrix) amura (Ctenopharyngodon idella), sumika czarnego (Ameiurus melas), muławki bałkańskiej (Umbra krameri), babki byczej (Neogobius melanostomus) i babki rurkonosej Proterorhinus semilunaris (Tab. 11). Wyniki odłowów przeprowadzonych w ramach monitoringu w latach 2011 2012 na 493 stanowiskach wskazywały wprawdzie, że udział gatunków wsiedlonych i inwazyjnych, występujących w omawianych metrykach, stanowił zaledwie 0,32% z ogólnej liczby ponad 127 tysięcy złowionych ryb, jednak w celu uniknięcia potencjalnego zawyżenia oceny w aktualnej wersji programu (EFI+PL) ich wpływ na metryki został zablokowany. Z kolei grupa 9 gatunków: boleń (Aspius aspius), ciosa (Pelecus cultratus), rozpiór (Aramis ballerus), aloza (Aloza aloza), parposz (Aloza fallax) strzebla błotna (Eupallasella perenurus), piskorz (Misgurnus fossilis), różanka (Rhodeus amarus) i lin (Tinca tinca) nie jest charakterystyczna dla rzek z dominacją ryb łososiowatych (patrz Tab. 11). Gatunki te znalazły się w metrykach dla tego typu rzek, ponieważ spełniają ogólne kryteria ekologiczne wyróżnionych gildii. W aktualnej wersji programu (EFI+PL) ich wpływ na metryki został zablokowany, podobnie jak w przypadku gatunków obcych. Metryka Ni.O2.Intol, wykorzystywana do oceny rzek z dominacją ryb łososiowatych, odnosi się do zagęszczeń osobników (liczba osobników na 100 m 2 odłowionej powierzchni stanowiska) gatunków wrażliwych na niedobory tlenu. W ichtiofaunie Polski wstępuje łącznie 28 gatunków zaliczonych przez oryginalny wskaźnik EFI+ do tej metryki. Jednak 4 z nich są gatunkami obcymi dla ichtiofauny Polski, zaś kolejne 4 to gatunki niecharakterystyczne dla rzek z dominacją ryb łososiowatych typu Salmonid. Gatunki te zostały usunięte z omawianej metryki podczas prac nad udoskonaleniem wskaźnika EFI+PL. Stąd w aktualnej wersji programu EFI+PL w metryce tej uwzględnia się 20 rodzimych gatunków ryb, charakterystycznych dla rzek z dominacją ryb łososiowatych (Tab. 11). Z kolei metryka (Ni.Hab.Intol.150) odnosi się do zagęszczenia ryb w klasie długości całkowitej do 150 mm nietolerujących degradacji siedlisk, wobec czego łączy ona cechy metryki ilościowej z informacją o strukturze wielkościowej i pośrednio wiekowej zespołu ichtiofauny. Jest ona również wykorzystywana do oceny rzek z dominacją ryb łososiowatych. Metryka ta obejmuje 35 gatunków występujących w Polsce. Jednak 4 z nich są gatunkami obcymi dla ichtiofauny Polski, zaś kolejne 6 to gatunki niecharakterystyczne dla rzek z dominacją ryb łososiowatych typu Salmonid. Gatunki te zostały usunięte z omawianej metryki podczas prac nad udoskonaleniem wskaźnika EFI+PL. Stąd w aktualnej wersji programu EFI+PL w metryce tej uwzględnia się 25 rodzimych gatunków ryb, charakterystycznych dla rzek z dominacją ryb łososiowatych (Tab. 11). Metryka Ric.RH.Par, służąca do oceny rzek z dominacją ryb karpiowatych dotyczy bogactwa gatunkowego ryb wymagających do rozrodu środowiska lotycznego. W warunkach Polski występuje 37 gatunków ryb i minogów o cechach ekologicznych charakterystycznych dla tej metryki. Jednak 6 z nich to gatunki obce dla ichtiofauny Polski, które zostały usunięte z omawianej metryki podczas prac nad udoskonaleniem wskaźnika EFI+PL. Stąd w aktualnej wersji programu EFI+PL w metryce tej uwzględnia się 31 rodzimych gatunków ryb (Tab. 11). 53
Metryka Ni.LITHO, również służąca do oceny rzek z dominacją ryb karpiowatych, uwzględnia 37 gatunków występujących w Polsce. Jednak 6 z nich to gatunki obce dla ichtiofauny Polski, które zostały usunięte z omawianej metryki podczas prac nad udoskonaleniem wskaźnika EFI+PL. Stąd w aktualnej wersji programu EFI+PL w metryce tej uwzględnia się 31 rodzimych gatunków ryb (Tab. 11). Generalnie metryki wskaźnika EFI+PL wykazują wrażliwość na przekształcenia środowiska rzecznego, w szczególności związane ze zmianą rodzaju substratu dennego, np. zamulanie, zwłaszcza w rzekach o dnie żwirowym (gatunki litofilne uwzględnione w metryce Ni.LITHO), zmiany prędkości i temperatury wody (gatunki reoparyczne w metryce Ric.RH.Par i gatunki wrażliwe na deficyty tlenu w metryce Ni.O2.Intol). Z kolei metryka Ni.Hab.Intol.150 wykazuje wrażliwość na przekształcenia siedlisk rzecznych, a w szczególności na ubytek tarlisk (uwzględnienie osobników mniejszych niż 150 mm). Należy zwrócić uwagę, że ocena stanu/potencjału ekologicznego w oparciu o ichtiofaunę nie jest możliwa dla stanowisk, na których nie odłowiono ryb. Brak ryb na stanowisku połowowym wskazuje niewątpliwie na bardzo silne zaburzenia stanu środowiska, jednak wobec braku danych nie ma możliwości dokonania oceny w oparciu o ten element biologiczny. Również w przypadku stanowisk o niskiej liczbie gatunków i małej liczbie odłowionych ryb ocena w oparciu o ichtiofaunę powinna być traktowana ostrożnie. EFI+ Manual (2009) przyjmuje takie zastrzeżenie dla stanowisk, na których odłowiono ryby należące tylko do jednego gatunku, lub w odłowie zanotowano łącznie mniej niż 30 ryb. Aplikacja EFI+IBI_PL automatycznie kontroluje w odpowiednich kolumnach części wynikowej bazy danych (Tab. 7) liczbę gatunków i łączną liczbę odłowionych ryb i w przypadku podanych wyżej wartości wprowadza w kolumnie Uwagi zastrzeżenie: Jeden gatunek, lub Niska liczba ryb. Wyniki oceny stanu/potencjału ekologicznego w oparciu o ichtiofaunę dla takich stanowisk można podawać w zestawieniach, jednak nie należy włączać ich do oceny zbiorczej elementów biologicznych. Tab. 10. Metryki stosowane do obliczenia wskaźnika EFI+ dla rzek z dominacją ryb łososiowatych (Salmonid) i dla rzek z dominacją ryb karpiowatych (Cyprinid) wg EFI+ Manual (2009), zmienione Kategoria rzeki wskaźnik Symbol metryki Rozwinięcie nazwy metryki grupy ekologiczne Rzeki z dominacją ryb łososiowatych Salmonid Rzeki z dominacją ryb karpiowatych Cyprinid Ni.O2.Intol Ni.Hab.Intol.150 Ric.RH.Par Ni.LITHO Zagęszczenie (liczba osobn. na 100 m 2 w jednokrotnym elektropołowie) gatunków nie tolerujących deficytów tlenu (wymagania >6 mgo 2 dm -3 ). Zagęszczenie (liczba osobn. na 100 m 2 w jednokrotnym elektropołowie) osobników mniejszych niż 150 mm (l.t.) gatunków nie tolerujących degradacji siedlisk. Bogactwo (liczba gatunków w jednokrotnym elektropołowie) ryb wymagających do rozmnażania środowiska lotycznego (reoparycznych). Zagęszczenie (liczba osobn. na 100 m 2 w jednokrotnym elektropołowie) gatunków wymagających do składania ikry twardego substratu: żwiru, skał, głazów, otoczaków różnej frakcji (litofilnych). Wylęg tych gatunków wykazuje reakcję stresową na światło. 54
Tab. 11. Lista występujących w Polsce gatunków ryb uwzględnianych przez metryki oryginalnego wskaźnika EFI+. Gatunki obce dla wód Polski zaznaczonokolorem czerwonym. Gatunki nie należące do grupy charakterystycznych dla rzek z dominacją ryb łososiowatych zaznaczono czcionką wytłuszczoną. We wskaźniku EFI+PL te dwie grupy gatunków nie mają wpływu na obliczane wartości metryk I część Tabela 11. Metryki wskaźnika EFI+PL. Wskaźnik dla rzek z dominacją ryb łososiowatych (Salmonid Index) Nazwa łacińska Nazwa polska Nazwa łacińska Nazwa polska Alburnoides bipunctatus piekielnica Abramis ballerus rozpiór Alosa alosa aloza Acipenser oxyrinchus jesiotr ostronosy Alosa fallax parposz Acipenser sturio jesiotr zachodni Aspius aspius boleń Alburnoides bipunctatus piekielnica Barbus cyclolepis brzanka karpacka Alosa alosa aloza Barbus peloponnesius brzanka Barbus barbus brzana Barbus petenyi brzanka Barbus cyclolepis brzanka karpacka Coregonus albuls sielawa Barbus meridionalis brzanka Coregonus lavaretus sieja Barbus peloponnesius brzanka Cottus gobio głowacz białopłetwy Barbus petenyi brzanka Cottus poecilopus głowacz pręgopłetwy Chondrostoma nasus świnka Eudontomyzon mariae minóg ukraiński Coregonus albula sielawa Ni.O2.Intol Zagęszczenie gatunków nie tolerujących deficytów tlenu Gobio kesslerii kiełb Kesslera Coregonus lavaretus sieja Hucho hucho głowacica Cottus gobio głowacz białopłetwy Ni.Hab.Intol.150 Zagęszczenie osobników mniejszych niż 150 mm (l.t.) gatunków nie tolerujących degradacji siedlisk Lampetra planeri minóg strumieniowy Cottus poecilopus głowacz pręgopłetwy Lota lota miętus Eudontomyzon mariae minóg ukraiński Oncorhynchus mykiss pstrąg tęczowy Eupallasella perenurus strzebla błotna 55
Tabela 11. Metryki wskaźnika EFI+PL. Wskaźnik dla rzek z dominacją ryb łososiowatych (Salmonid Index) Nazwa łacińska Nazwa polska Nazwa łacińska Nazwa polska Pelecus cultratus ciosa Gobio kesslerii kiełb Kesslera Phoxinus phoxinus strzebla potokowa Hucho hucho głowacica Proterorhinus semilunaris babka rurkonosa Lampetra fluviatilis minóg rzeczny Romanogobio vladykovi kiełb białopłetwy Lampetra planeri minóg strumieniowy Salmo salar łosoś atlantycki Misgurnus fossilis piskorz Salmo trutta fario pstrąg potokowy Phoxinus phoxinus strzebla potokowa Salmo trutta lacustris troć jeziorowa Proterorhinus semilunaris babka rurkonosa Salmo trutta trutta troć wędrowna Rhodeus amarus różanka Salvelinus alpinus palia Salmo salar łosoś atlantycki Salvelinus fontinalis pstrąg źródlany Salmo trutta fario pstrąg potokowy Thymallus thymallus lipień Salmo trutta lacustris troć jeziorowa Salmo trutta trutta troć wędrowna Salvelinus alpinus palia Salvelinus fontinalis pstrąg źródlany Ni.O2.Intol Zagęszczenie gatunków nie tolerujących deficytów tlenu Ni.Hab.Intol.150 Zagęszczenie osobników mniejszych niż 150 mm (l.t.) gatunków nie tolerujących degradacji siedlisk Thymallus thymallus lipień Tinca tinca lin Umbra krameri muławka bałkańska Vimba vimba certa 56
Tab. 11. Lista występujących w Polsce gatunków ryb uwzględnianych przez metryki oryginalnego wskaźnika EFI+. Gatunki obce dla wód Polski zaznaczonokolorem czerwonym. Gatunki nie należące do grupy charakterystycznych dla rzek z dominacją ryb łososiowatych zaznaczono czcionką wytłuszczoną. We wskaźniku EFI+PL te dwie grupy gatunków nie mają wpływu na obliczane wartości metryk II część Tabela 11 Metryki wskaźnika EFI+PL. Wskaźnik dla rzek z dominacją ryb karpiowatych (Cyprinid Index) Nazwa łacińska Nazwa polska Nazwa łacińska Nazwa polska Abramis sapa sapa Abramis ballerus rozpiór Acipenser oxyrinchus jesiotr ostronosy Abramis sapa sapa Acipenser sturio jesiotr zachodni Acipenser oxyrinchus jesiotr ostronosy Alburnoides bipunctatus piekielnica Acipenser sturio jesiotr zachodni Alosa alosa aloza Alburnoides bipunctatus piekielnica Alosa fallax parposz Ameiurus melas sumik czarny Aspius aspius boleń Aspius aspius boleń Barbus barbus brzana Barbatula barbatula śliz Ric.RH.Par Bogactwo (liczba gatunków) ryb wymagających do rozmnażania środowiska lotycznego (reoparycznych) Ni.LITHO Zagęszczenie gatunków wymagających do składania ikry twardego substratu: żwiru, skał, głazów, otoczaków różnej frakcji (litofilnych) Barbus cyclolepis brzanka karpacka Barbus barbus brzana Barbus meridionalis brzanka Barbus cyclolepis brzanka karpacka Barbus peloponnesius brzanka Barbus meridionalis brzanka Barbus petenyi brzanka Barbus peloponnesius brzanka Chondrostoma nasus świnka Barbus petenyi brzanka Cottus gobio głowacz białopłetwy Chondrostoma nasus świnka Cottus poecilopus głowacz pręgopłetwy Coregonus albula sielawa Ctenopharyngodon idella amur Coregonus lavaretus sieja Eudontomyzon mariae minóg ukraiński Coregonus peled peluga 57
Tabela 11 Metryki wskaźnika EFI+PL. Wskaźnik dla rzek z dominacją ryb karpiowatych (Cyprinid Index) Nazwa łacińska Nazwa polska Nazwa łacińska Nazwa polska Gobio gobio kiełb Eudontomyzon mariae minóg ukraiński Gobio kesslerii kiełb Kesslera Hucho hucho głowacica Hucho hucho głowacica Lampetra fluviatilis minóg rzeczny Hypophthalmichthys molitrix tołpyga biała Lampetra planeri minóg strumieniowy Lampetra fluviatilis minóg rzeczny Leuciscus cephalus kleń Lampetra planeri minóg strumieniowy Leuciscus leuciscus jelec Leuciscus cephalus kleń Lota lota miętus Leuciscus leuciscus jelec Neogobius melanostomus babka bycza Neogobius melanostomus babka bycza Oncorhynchus mykiss pstrąg tęczowy Oncorhynchus mykiss pstrąg tęczowy Osmerus eperlanus stynka Ric.RH.Par Bogactwo (liczba gatunków) ryb wymagających do rozmnażania środowiska lotycznego (reoparycznych) Ni.LITHO Zagęszczenie gatunków wymagających do składania ikry twardego substratu: żwiru, skał, głazów, otoczaków różnej frakcji (litofilnych) Petromyzon marinus minóg morski Petromyzon marinus minóg morski Romanogobio vladykovi kiełb białopłetwy Phoxinus phoxinus strzebla potokowa Salmo salar łosoś atlantycki Salmo salar łosoś atlantycki Salmo trutta fario pstrąg potokowy Salmo trutta fario pstrąg potokowy Salmo trutta lacustris troć jeziorowa Salmo trutta lacustris troć jeziorowa Salmo trutta trutta troć wędrowna Salmo trutta trutta troć wędrowna Salvelinus alpinus palia Salvelinus alpinus palia Salvelinus fontinalis pstrąg źródlany Salvelinus fontinalis pstrąg źródlany Thymallus thymallus lipień Thymallus thymallus lipień Vimba vimba certa Vimba vimba certa 58
INTERPRETACJA WYNIKÓW OCENY STANU/POTENCJAŁU EKOLOGICZNEGO Z ZASTOSOWANIEM WSKAŹNIKA IBI_PL Dla grupy typów abiotycznych rzek, dla których metoda oceny stanu ekologicznego z wykorzystaniem wskaźnika EFI+PL nie znajduje zastosowania, rekomendowane jest wykorzystanie wskaźnika integralności biotycznej IBI, w wersji dostosowanej do warunków Polski (IBI_PL). Dla poszczególnych typów abiotycznych lub ich grup przygotowane zostały oddzielne matryce, pozwalające na ocenę stanu/potencjału ekologicznego. Wskaźnik Integralności Biotycznej IBI, bazujący na zespołach ryb, ocenia je w wersji oryginalnej poprzez system 12 składników zgrupowanych w trzech kategoriach opisujących 1) bogactwo i skład gatunkowy, 2) strukturę troficzną, 3) liczebność i kondycję zespołu ryb (Karr, 1981; Karr i in. 1986). Wskaźnik IBI_PL jest obliczany dla następujących typów i podtypów abiotycznych rzek: Typ 21a wielkie rzeki nizinne z dnem piaszczystym powierzchnia zlewni >10 000 km 2 ; Typ 21b wielkie rzeki nizinne z dnem żwirowym powierzchnia zlewni >10 000 km 2 ; Typ 23 rzeki nizinne organiczne powierzchnia zlewni <100 km 2 ; Typ 24 rzeki nizinne organiczne powierzchnia zlewni 100 10 000 km 2 ; Typ 25a rzeki śródjeziorne bez występowania ryb łososiowatych powierzchnia zlewni <100km 2 i 100 10 000 km 2 ; Typ 25b rzeki śródjeziorne z obecnością ryb łososiowatych powierzchnia zlewni <100km 2 i 100 10 000 km 2 ; Typ 26 ciek w dolinie wielkiej rzeki nizinnej łososiowatych powierzchnia zlewni <100km 2 i 100 10 000 km 2. Wskaźnik IBI_PL składa się z 12 metryk określających biologiczny stan ichtiofauny, w oparciu o grupy ekologiczne gatunków ryb (Tab. 12), zebranych w 3 kategorie (Tab. 13): 1) Bogactwo zespołu ryb i proporcje gatunkowe; 2) Proporcje grup troficznych; 3) Obfitość i zdrowotność zespołów ryb. Dla każdego z wymienionych typów i podtypów rzek wybrano po 12 specyficznych metryk, które przedstawiono w 3 kategoriach (Tab. 13). Wyliczone wartości poszczególnych metryk otrzymują punktację jakości: 5 bardzo dobry; 3 dostateczny; 1 słaby. Granice wartości tych metryk dla każdej kategorii punktacji zostały wyznaczone w oparciu o analizę danych monitoringowych z nieprzekształconych stanowisk na rzekach z różnych regionów Polski i stanowią podstawę działania wskaźnika IBI_PL. Aplikacja obliczeniowa wykorzystuje macierz zawierającą wykaz gatunków ryb i metryk wskaźnika IBI_PL w poszczególnych typach rzek oraz wbudowane równania gdzie: i-te wiersze określają gatunki ryb, j-ote kolumny określają wybrane metryki dla ww. typów i podtypów abiotycznych rzek. 59
W macierzy przyjęto system 0 1 oznaczający, że każdemu gatunkowi przypisano przynależność do określonej grupy ekologicznej (1), lub brak takiej przynależności (0). Przynależność gatunków ryb do grup ekologicznych (gildii) przedstawiono w tabeli 12. Aplikacja obliczeniowa posiada wbudowany moduł IBI_PL z równaniami i funkcjami oraz określonymi granicami wartości metryk wraz z zakresami ich punktacji IBI (1 3 5). W ten sposób przy użyciu programu dokonywane jest zautomatyzowane kwalifikowanie danych empirycznych uzyskanych w terenie do klas jakości według punktacji IBI. Aplikacja obliczająca wskaźnik IBI_PL ustala typ abiotyczny badanej rzeki wykorzystując dane zawarte w arkuszu podstawowym pliku wejściowego, zaczerpnięte z charakterystyki JCWP w której położone jest stanowisko. Do ustalenia podtypu matrycy IBI_PL aplikacja wykorzystuje informacje dotyczące wysokości n.p.m. oraz dane o charakterze dna rzeki i obecności ryb łososiowatych w połowie (również zawarte w arkuszu podstawowym pliku wejściowego). Tab. 12. Podstawowe ekologiczne grupy ryb i minogów występujących w systemach rzek Polski uwzględnianych w metrykach wskaźnika IBI_PL Gatunek Grupy ekologiczne Pochodzenie nazwa łacińska nazwa polska troficzna rozrodcza przepływu siedliskowa gatunku Abramis ballerus rozpiór Ff Ph Lm Wc N Abramis bjoerkna krąp I Ph-l Lm Wc N Abramis brama leszcz O Ph Lm B N Abramis sapa sapa I Ph-l R B N Acipenser oxyrinchus jesiotr ostronosy I L R B N Acipenser sturio jesiotr zachodni I L R B N Alburnoides bipunctatus piekielnica I L R Wc N Alburnus alburnus ukleja I Ph-l R Wc N Alosa alosa aloza Ff Pe Lm/R Wc N Alosa fallax parposz O/I Pe Lm/R Wc N Ameiurus melas sumik czarny I Ph Lm B A Ameiurus nebulosus sumik karłowaty I Ph Lm B A Anguilla anguilla węgorz P Spec Lm B N Aspius aspius boleń P L R Wc N Barbatula barbatula śliz I PS R B N Barbus barbus brzana I L R B N Barbus cyclolepis brzanka karpacka I L R B N Barbus meridionalis brzanka I L R B N Barbus peloponnesius brzanka I L R B N 60
Gatunek Grupy ekologiczne Pochodzenie nazwa łacińska nazwa polska troficzna rozrodcza przepływu siedliskowa gatunku Barbus petenyi brzanka I L R B N Carassius auratus karaś złocisty O Ph Lm B A/AI Carassius carassius karaś pospolity O Ph Lm B N Carassius gibelio karaś srebrzysty O Ph Lm B A/AI Chondrostoma nasus świnka H L R B N Clarias gariepinus sumik afrykański O Ph Lm B AI Cobitis taenia koza I Ph R B N Coregonus albula sielawa Ff Ph - PS Lm Wc N Coregonus lavaretus sieja Ff L/PS Lm Wc N Coregonus peled peluga Ff PS Lm Wc AI Cottus gobio głowacz białopłetwy I L R B N Cottus poecilopus głowacz pręgopłetwy I L R B N Ctenopharyngodon idella amur biały H Pe Lm Wc AI Cyprinus carpio karp I Ph Lm B AI Esox lucius szczupak P Ph Lm Wc N Eudontomyzon mariae minóg ukraiński Ff L R B N Eupallasella perenurus strzebla błotna I Ph Lm Wc N Gasterosteus aculeatus ciernik I Ph Lm Wc N Gobio gobio kiełb I PS R B N Gobio kesslerii kiełb Kesslera I PS R B N Gymnocephalus cernuus jazgarz I Ph-l Lm Wc N Hucho hucho głowacica P L R Wc AI* Hypophthalmichthys molitrix tołpyga biała Ff Pe Lm Wc AI Lampetra fluviatilis minóg rzeczny Ff L R B N Lampetra planeri minóg strumieniowy Ff L R B N Lepomis gibbosus bass słoneczny O PS Lm Wc AI Leucaspius delineatus słonecznica O Ph Lm Wc N Leuciscus cephalus kleń I/P L R Wc N Leuciscus idus jaź O Ph R/Lm Wc N Leuciscus leuciscus jelec I Ph-l R Wc N Lota lota miętus I/P Ps R/Lm Wc N 61
Gatunek Grupy ekologiczne Pochodzenie nazwa łacińska nazwa polska troficzna rozrodcza przepływu siedliskowa gatunku Misgurnus fossilis piskorz I Ph Lm B N Neogobius fluviatilis babka szczupła I L Lm B A Neogobius gymnotrachelus babka łysa I L Lm B A Neogobius melanostomus babka bycza I/P L Lm B A Oncorhynchus mykiss pstrąg tęczowy I/P L R Wc AI Oreochromis niloticus tilapia H PS Lm Wc AI Osmerus eperlanus stynka Ff L-pe Lm Wc N Pelecus cultratus ciosa Ff/I Pe R Wc N Perca fluviatilis okoń I/P Ph-l Lm/R Wc N Perccottus glenii trawianka I Ph Lm B A Petromyzon marinus minóg morski Ff L R B N Phoxinus phoxinus strzebla potokowa O L R Wc N Platichthys flesus stornia I PS Lm B N Proterorhinus semilunaris babka rurkonosa I L Lm B A Pseudorasbora parva czebaczek amurski I Ph-l R B A Pungitius pungitius cierniczek I Ph Lm Wc N Rhodeus amarus różanka H OS Lm/R Wc N Romanogobio vladykovi kiełb białopłetwy I PS R B N Rutilus rutilus płoć O Ph Lm Wc N Sabanejewia aurata koza złotawa I Ph-l R B N Salmo salar łosoś atlantycki P/I L R Wc N Salmo trutta fario pstrąg potokowy I/P L R Wc N Salmo trutta lacustris troć jeziorowa P/I L R Wc N Salmo trutta trutta troć wędrowna P/I L R Wc N Salvelinus alpinus palia I/P L R Wc AI Salvelinus fontinalis pstrąg źródlany I/P L R Wc AI Sander lucioperca sandacz P Ph Lm/R Wc N Scardinius erythrophthalmus wzdręga H Ph Lm Wc N Silurus glanis sum P Ph R B N Thymallus thymallus lipień I L R Wc N Tinca tinca lin I Ph Lm B N 62
Gatunek Grupy ekologiczne Pochodzenie gatunku nazwa łacińska nazwa polska troficzna rozrodcza przepływu siedliskowa Umbra krameri muławka bałkańska O Ph Lm B AI Umbra pygmaea muławka wschodnioamerykańska O Ph Lm B AI Vimba vimba certa I L R B N Ff filter feeders odżywiające się przez filtrację; P piscivores drapieżne; I invertivores odżywiające się fauną bezkręgową; O omnivores wszystkożerne; H herbivores roślinożerne; L lithophilous rozród na substracie żwirowym i kamiennym; Ph phytophilous rozród na substracie roślinnym; Ph-l phyto-lithophilous rozród na substracie roślinnym miękkim lub stałym; PS psammophilous rozród na substracie piaszczystym; OS ostracophilous rozwój ikry w jamie płaszczowej małży; L-pe litho-pelagophilous rozród na kamieniach, ikra unoszona z prądem wody; Pe pelagophilous ikra unoszona z prądem wody; R reolimnic ryby preferujące szybki nurt wody; Lm limnophilic ryby występujące w wolno płynących wodach; Wc water column ryby toni wodnej (nektoniczne); B benthic ryby przydenne; N native species gatunki rodzime; A aliens gatunki obce; AI obce pochodzące z zarybień; * gatunek rodzimy w zlewni Dunaju. Sposób obliczania poszczególnych metryk IBI_PL Kategoria Bogactwo zespołu ryb i proporcje gatunkowe Pierwsze cztery metryki: całkowite bogactwo gatunkowe, bogactwo grupy gatunków toni wody, bogactwo grupy gatunków przydennych oraz bogactwo gatunków typowych dla wielkich rzek (Tab. 13) wyznaczano dwoma sposobami. Dla rzek typu 21a piaszczystego i 21b żwirowego wyznaczono wartości graniczne klas IBI_PL w oparciu o archiwalne dane uzyskane z odłowów ryb, co umożliwiło przeprowadzenie estymacji danych aktualnych z badanych stanowisk i określanie ich punktacji IBI_PL. W przypadku typów 23, 24, 25a i 25b i 26 dla tych metryk wyznaczono prostoliniowe funkcje zależności y = a + bx, gdzie: y bogactwo gatunkowe wyrażone liczbą gatunków ryb; x zlogarytmowana (ln) wartość powierzchni dorzecza (km 2 ); a i b parametry funkcji. Punkty na wykresie zależności między liczbą gatunków ryb a logarytmem powierzchni dorzecza tworzą trójkąt prostokątny. Według klasycznej metody IBI wykres taki dzielono na trzy równe części (trójkąty) i wykreślano trzy linie maksymalnego bogactwa gatunko- 63
wego (Ryc. 10) określające górne granice liczby gatunków dla danej wielkości i typu rzeki. Nadawano tym granicom punkty jakości IBI według zasady: najwyżej leżąca linia 5 pkt, środkowa 3 pkt i najniższa linia 1 pkt. Były one podstawą do oceny IBI dla stanowiska monitoringowego. Podstawą wyznaczenia funkcji zależności były wcześniej wykreślone linie maksymalnego bogactwa gatunkowego i przebiegające bezpośrednio wzdłuż nich dane (punkty) liczby gatunków skorelowane z wielkością powierzchni dorzecza. Istotą tych funkcji jest określenie modelowego (hipotetycznego) bogactwa gatunkowego wyrażonego liczbą gatunków ryb, odpowiednio dla danego typu rzeki i jej wielkości oraz powierzchni dorzecza. Funkcje te są zatem górnymi granicami zakresów klas jakości IBI określonych punktami: 5 pkt, 3 pkt, 1 pkt (Ryc. 10) i wobec nich prowadzona jest klasyfikacja danych empirycznych z badanych stanowisk. Wyznaczono 15 takich funkcji dla poszczególnych typów rzek, które następnie zostały wbudowane w moduł IBI_PL komputerowej aplikacji obliczeniowej. Przykładowo, dla metryki Całkowite bogactwo gatunkowe dla rzek typ 23, 24 i 26 wyznaczono następujące funkcje w zakresach jakości IBI: IBI 5 pkt > funkcji dla 3 pkt IBI 3 pkt < y = 1,7949x + 0,6824 < IBI 1 pkt < y = 0,9006x 0,3827 < Znak < przed równaniem funkcji oznacza domknięcie zakresu klasy, znak < postawiony za równaniem oznacza otwarcie zakresu klasy w dół, znak > otwarcie zakresu do góry. Pozostałe metryki w kategorii Bogactwo zespołu ryb i proporcje gatunkowe to: H ' wskaźnik wyrównania gatunkowego Pielou wyrażony wzorem E = ln S gdzie: Hʹ to wskaźnik różnorodności ogólnej liczony według wzoru H ' = S i= 1 ni N ni ln ; S liczba gatunków; N % udział gatunków litofilnych; % udział gatunków litofilnych z wykluczeniem łososiowatych; % udział gatunków wskaźnikowych dla wielkich rzek; % udział gatunków wskaźnikowych; % udział szczupaka; % udział płoci; % udział gatunków eutrofizujących. Metryki te są odpowiednio dobierane do specyfiki typów rzek. Zachowana jest stała liczba metryk w omawianej kategorii, która dla każdego typu rzeki wynosi 6 (Tab. 13). W strukturę programu wbudowano formuły obliczające określone wcześniej granice klas jakości IBI oraz udziały procentowe gatunków ryb lub grup gatunków: 64
S ni i % ni = gdzie: N n i liczba osobników i tego gatunku na stanowisku, N całkowita liczba osobników ryb na stanowisku, S liczba gatunków w danej grupie na stanowisku. Równanie to zastosowano także do metryk zawartych w kolejnych kategoriach. Ryc. 10. Zależność między logarytmem powierzchni dorzecza a liczbą gatunków ryb w zespole. Przykład wyznaczania linii maksymalnego bogactwa gatunkowego (LMBG) dla trzech przedziałów punktacji IBI. Kategoria Proporcje grup troficznych Ta kategoria zawiera metryki określające grupy ryb związane z ich preferencjami pokarmowymi i procentowy udział osobników należących do tych grup. Wyznaczono w niej 6 metryk, dobieranych stosownie do specyfiki rzek: % udział drapieżnych; % udział względnie drapieżnych; % udział odżywiających się bezkręgowcami i minogów; % udział względnie drapieżnych i odżywiających się bezkręgowcami; % udział grupy wszystkożernych; % udział wszystkożernych z wykluczeniem płoci. 65
Kategoria Obfitość i zdrowotność zespołów ryb Wyróżniono w tej kategorii trzy metryki dotyczące stanu zdrowotności, ogólnej liczebności zespołu ryb oraz udziału gatunków obcych. Charakterystyka metryk wskaźnika IBI_PL Do metryk o charakterze jakościowym zalicza się 4 pierwsze metryki wymienione w grupie Skład i bogactwo gatunkowe (Tab. 13). Metryka Całkowite bogactwo gatunków odzwierciedla ogólne zróżnicowanie zespołu ichtiofauny, kolejne metryki: Bogactwo gatunków toni wody i Bogactwo gatunków strefy przydennej odnoszą się do grup ekologicznych związanych z preferencjami siedliskowymi, zaś metryka służąca do oceny stanu środowiska wielkich rzek nizinnych, obejmuje bogactwo gatunków typowych dla dużych rzek, takich jak: sandacz Sander lucioperca, boleń Aspius aspius, brzana Barbus barbus, leszcz Abramis brama, sum Silurus glanis, jesiotr ostronosy Acipenser oxyrinchus, jesiotr zachodni Acipenser sturio, parposz Alosa fallax i aloza Alosa alosa. Kolejną metryką jakościową, wykorzystywaną w metodzie IBI_PL dla wielkich rzek nizinnych o dnie żwirowym, jest wskaźnik wyrównania gatunkowego Pielou E (Głowaciński 1996). Metryka ta odzwierciedla proporcjonalność zespołu ichtiofauny i wykazuje niższe wartości w przypadku znacznej dominacji pojedynczych gatunków. W metodzie IBI_PL wykorzystywany jest szereg metryk opartych na proporcjach ilościowych, tzn. udziale osobników należących do poszczególnych gatunków wskaźnikowych lub grup ekologicznych czy gatunków charakterystycznych dla typu rzeki. Należą do nich następujące metryki z grupy Skład i bogactwo gatunkowe (Tab. 13): % udział gatunków litofilnych, % udział szczupaka, % udział płoci, % udział ryb łososiowatych. Dla wielkich rzek nizinnych piaszczystych wykorzystywany jest ponadto jako metryka % udział gatunków wskaźnikowych, do których należą: jesiotr ostronosy Acipenser oxyrinchus, jesiotr zachodni Acipenser sturio, szczupak Esox Lucius, troć wędrowna Salmo trutta trutta, łosoś atlantycki Salmo salar, różanka Rhodeus amarus, wzdręga Scardinius erythrophthalmus, certa Vimba vimba, świnka Chondrostoma nasus, minóg morski Petromyzon marinus, minóg rzeczny Lampetra fluviatilis oraz minóg ukraiński Eudontomyzon mariae. Z kolei dla wielkich rzek nizinnych żwirowych zastosowano metrykę opartą o % udział gatunków eutrofizujących, do których zaliczono: płoć Rutilus rutilus, ukleję Alburnus alburnus i jazia Leuciscus idus. Wymienione metryki odzwierciedlają proporcje osobników należących do poszczególnych grup ekologicznych, czy taksonów o charakterze wskaźnikowym w zespole ichtiofauny. Należy zwrócić uwagę, że większy udział niektórych grup czy gatunków (np. ryb łososiowatych), przekłada się na wzrost wartości wskaźnika, a dla niektórych metryk zależność jest odwrotna np. wzrost udziału gatunków eutrofizujących, czy udziału płoci powoduje zmniejszenie wartości wskaźnika IBI_PL (Tab. 13). W kategoriach: Proporcje grup troficznych oraz Obfitość i zdrowotność ryb wszystkie metryki wskaźnika IBI_PL opierają się na proporcjach osobników poszczególnych gatunków 66
lub ich grup. Kategoria Proporcje grup troficznych odnosi się do struktury troficznej zespołu ichtiofauny, przy czym na wzrost wartości IBI_PL dla odpowiednich typów rzek wpływa większy udział gatunków drapieżnych, względnie drapieżnych i odżywiających się bezkręgowcami. Natomiast zwiększony udział gatunków wszystkożernych przekłada się na obniżenie wartości wskaźnika (Tab. 13). Ostatnia kategoria metryk odnosi się do stanu zdrowotnego populacji ryb, udziału gatunków obcych oraz ogólnej liczebności lub biomasy zespołu ichtiofauny w odniesieniu do jednostki nakładu połowowego (CPUE catch per unit effort). W grupie tej jedynie wzrost wartości CPUE przekłada się na wyższą ocenę wskaźnika IBI_PL, podczas gdy zarówno zwiększenie udziału hybryd i osobników z anomaliami, jak też udziału gatunków obcych skutkuje obniżeniem wyniku IBI_PL (Tab. 13). Tab. 13. Metryki stosowane do obliczania wskaźnika IBI_PL. Zaznaczono wpływ zmian wartości metryki na wartość wskaźnika. Grupy ekologiczne ryb patrz Tab. 12 Typy abiotyczne rzek Metryki Efekt metryki Wielkie rzeki typ 21a piaszczysty Wielkie rzeki typ 21b żwirowy Rzeki organiczne typ 23, 24, 26 Rzeki międzyjeziorne typ 25a (bez ryb łososiowatych) Rzeki międzyjeziorne typ 25b (z rybami łososiowatymi) 1. Bogactwo zespołu ryb i proporcje gatunkowe (liczba gatunków lub % udział osobników) Całkowite bogactwo gatunków > + + + + + Bogactwo gatunków toni wody > + + + + + Bogactwo gatunków strefy przydennej > + + + + + Bogactwo gatunków typowych dla wielkich rzek 1) > + Wskaźnik wyrównania gatunkowego E > + % udział gatunków litofilnych > + % udział gatunków litofilnych z wykluczeniem łososiowatych + % udział gatunków wskaźnikowych dla wielkich > + rzek 2) % udział gatunków wskaźnikowych 3) > + + % udział szczupaka > + + + % udział płoci < + + + % udział gatunków eutrofizujących 4) < + 67
Typy abiotyczne rzek Metryki Efekt metryki Wielkie rzeki typ 21a piaszczysty Wielkie rzeki typ 21b żwirowy Rzeki organiczne typ 23, 24, 26 Rzeki międzyjeziorne typ 25a (bez ryb łososiowatych) Rzeki międzyjeziorne typ 25b (z rybami łososiowatymi) 2. Proporcje grup troficznych (% osobników) % udział drapieżnych > + + + + % udział względnie drapieżnych % udział odżywiających się bezkręgowcami i minogów % udział względnie drapieżnych i odżywiających się bezkręgowcami > + > + + > + + + % udział wszystkożernych < + % udział wszystkożernych z wykluczeniem płoci < + + + + 3. Obfitość i zdrowotność zespołów ryb % udział osobników z anomaliami i hybryd Obfitość ryb wyrażona połowem na jednostkę CPUE (liczebność na jednostkę powierzchni) % udział osobników obcych gatunków < + + + + + > + + + + + < + + + + + > wzrost wartości metryki odpowiada wzrostowi wartości wskaźnika; < wzrost wartości metryki odpowiada spadkowi wartości wskaźnika; 1) Sander lucioperca, Aspius aspius, Barbus barbus, Abramis brama, Silurus glanis; Acipenser oxyrinchus, Acipenser sturio, Alosa fallax, Alosa alosa; 2) Acipenser oxyrinchus, Acipenser sturio, Chondrostoma nasus, Esox Lucius, Eudontomyzon mariae, Lampetra fluviatilis, Petromyzon marinus, Rhodeus amarus, Salmo salar, Salmo trutta trutta, Scardinius erythrophthalmus, Vimba vimba; 3) Misgurnus fossilis, Rhodeus amarus, Scardinius erythrophthalmus, Tinca tinca; 4) Rutilus rutilus, Alburnus alburnus, Leuciscus idus; CPUE catch per unit effort odłów na jednostkę nakładu połowowego; N liczba ryb; B biomasa ryb.
INTERPRETACJA WYNIKÓW WSKAŹNIKA DLA RYB DIADROMICZNYCH (D) JAKO METODY UZUPEŁNIAJĄCEJ OCENĘ STANU ALBO POTENCJAŁU EKOLOGICZNEGO Z ZASTOSOWANIEM WSKAŹNIKÓW EFI+PL I IBI_PL Wskaźniki EFI+PL i IBI_PL oceniają stan/potencjał ekologiczny JCWP na podstawie danych o strukturze ichtiofauny na stanowisku zlokalizowanym w punkcie prowadzenia monitoringu. Tymczasem jedną z właściwości ryb jest podejmowanie dłuższych lub krótszych wędrówek w systemie rzecznym, np. w celu dotarcia na tarliska, żerowiska lub do miejsc zimowania (Wiśniewolski 2002). Szczególną grupę stanowią gatunki diadromiczne (Tab. 5), które do realizacji pełnego cyklu życiowego wymagają zarówno środowiska słodkowodnego jak morskiego. Stanowią one niezwykle cenną grupę wskaźnikową, pozwalającą na oszacowanie wpływu antropogenicznych zaburzeń ciągłości rzek na stan środowiska. Ponieważ gatunki te przemieszczają się często na odcinkach kilkuset kilometrów, ocena ich występowania w badanym punkcie odzwierciedla stan całego systemu rzecznego, traktowanego jako funkcjonalna całość. Wskaźnik D, oparty na module Diadromous metody EFI+, bazuje na porównaniu liczby gatunków diadromicznych notowanych w badanej rzece historycznie i występujących obecnie. Obie te wartości ustalane są na podstawie dostępnych źródeł, przy czym wykorzystywane są nie tylko wyniki odłowów, ale też dane literaturowe, informacje od użytkowników wód itp. Ze względu na znaczny stopień fragmentacji sieci rzecznej Polski (Wiśniewolski i Engel 2006, Błachuta 2010) przyjęto dla tego wskaźnika stosunkowo liberalne granice klas, zakładając, że obecność przynajmniej połowy gatunków notowanych historycznie w badanej rzece pozwala na pozostawienie oceny uzyskanej metodą EFI+PL lub IBI_PL bez zmian. W odniesieniu do stanowisk, dla których notowane jest obecnie mniej niż 50% występujących historycznie gatunków dwuśrodowiskowych, przyjęto korektę oceny wyznaczonej za pomocą wskaźnika podstawowego przez obniżenie klasy stanu/potencjału ekologicznego o jeden. Oznacza to, że obecność mniej niż połowy gatunków diadromicznych uniemożliwia osiągnięcie stanu bardzo dobrego (lub maksymalnego potencjału) i zmniejsza prawdopodobieństwo uzyskania stanu/potencjału dobrego przez JCWP objętą monitoringiem. Należy podkreślić, że przywrócenie ciągłości szlaku migracji gatunków dwuśrodowiskowych, np. przez budowę funkcjonalnych przepławek lub obejść dla ryb (FAO/DVWK/WWF. PL. 2016) na istniejących piętrzeniach w zlewni badanej rzeki, będzie skutkowało podniesieniem wyniku o jedną klasę przy ponownej ocenie JCWP w oparciu o ichtiofaunę, przy założeniu, że stan lokalnych populacji ryb ocenianych wskaźnikiem podstawowym nie ulegnie pogorszeniu. Jeżeli brak jest informacji na temat historycznego występowania gatunków diadromicznych, wskaźnika D nie oblicza się. Analogicznie postępuje się w przypadku, gdy istnieją dane literaturowe świadczące, że w badanej rzece gatunki takie nie występowały, ze względu na naturalny brak dogodnych siedlisk. Wskaźnik D nie jest stosowany również dla rzek międzyjeziornych (typ 25) i organicznych (typ 23, 24), w których gatunki dwuśrodowiskowe odgrywały z reguły mniej istotną rolę ekologiczną niż w innych typach rzek. 69
WYNIKI OCENY STANU/POTENCJAŁU EKOLOGICZNEGO STANOWISK MONITOROWANYCH W LATACH 2011 2015 Oceną stanu ekologicznego lub potencjału ekologicznego objęto 937 stanowisk (Ryc. 11), zlokalizowanych w 834 jednolitych częściach wód powierzchniowych, w których prowadzono monitoring ichtiofauny w latach 2011 2015 (Tab. 14). Nie dokonano oceny 24 stanowisk (2,5%), z czego na: 14 stanowiskach stwierdzono brak ryb, na 6 stanowiskach brak wody, zaś dla 4 stanowisk należących do typu 22 oceny nie wykonuje się. Pozostałe stanowiska oceniano następująco: metodą EFI+PL 707 stanowiska (75,5%), metodą IBI_PL 206 stanowisk (22%). Wyniki przeprowadzonej na podstawie ichtiofauny oceny stanu/potencjału monitorowanych 937 stanowiskach (4 stanowiska nie oceniane typ abiotyczny 22), przedstawiono w tabeli 14. Stanowiska badane metodą EFI+PL w łącznej liczbie 727 sklasyfikowano następująco: Klasa I 13 stanowisk, Klasa II 149 stanowisk, Klasa III 229 stanowisk, Klasa IV 173 stanowiska, Klasa V 143 stanowiska. Nie ocenione: brak ryb 14 stanowisk, brak wody 6 stanowisk. Stanowiska oceniane metodą IBI_PL w łącznej liczbie 206 mieściły się w następujących klasach: Klasa I 5 stanowisk, Klasa II 15 stanowisk, Klasa III 73 stanowiska, Klasa IV 84 stanowiska, Klasa V 29 stanowisk. Co najmniej dobry stan ekologiczny stwierdzono dla 111 stanowisk (22%), zaś co najmniej dobry potencjał ekologiczny odnotowano dla 71 stanowisk (18%). Oznacza to, iż odpowiednio 78 i 82% stanowisk uzyskało ocenę stanu lub potencjału ekologicznego poniżej dobrego (Tabela 14). Rozmieszczenie stanowisk monitorowanych w latach 2011 2015 przedstawiono na rycinie 11, natomiast wyniki oceny stanu/potencjału ekologicznego JCWP ocenionych metoda EFI+PL albo IBI_Pl odpowiednio na rycinach 12 i 13. Spośród stanowisk ocenianych metodą EFI+PL do bardzo dobrego i dobrego stanu ekologicznego zaklasyfikowanych zostało 24%. Podobnie bardzo dobrym i dobrym potencjałem charakteryzowało się 21% stanowisk. Słabym i złym stanem względnie potencjałem ekologicznym charakteryzował się również taki sam odsetek stanowisk po 45%. W ocenie metodą IBI_PL bardzo dobry i dobry stan ekologiczny stwierdzono dla 13% stanowisk, natomiast potencjał tylko dla 7%. Słabym i złym stanem ekologicznym odznaczało 70
się natomiast 53% ocenianych stanowisk. W odniesieniu do oceny potencjału ekologicznego słaby i zły stwierdzono dla 57% stanowisk. W ramach udoskonalenia metody EFI+IBI_PL zweryfikowano granice klas dla wskaźnika IBI_PL, przyjmując niższe przedziały wartości. Pomimo tego wskaźnik IBI_PL w dalszym ciągu wykazuje bardziej surowe oceny niż wskaźnik EFI+PL. W latach 2011 2015 odnotowano blisko dwukrotnie mniejszy udział stanowisk sklasyfikowanych do dobrego stanu ekologicznego metodą IBI_PL niż metodą EFI+PL. W odniesieniu do potencjału ekologicznego różnica ta była trzykrotna. Wskazuje to na potrzebę dalszej kalibracji granic klas wskaźnika IBI_Pl w oparciu o szerszy materiał zgromadzony w kolejnych cyklach monitoringowych. Tab. 14. Wyniki oceny stanu/potencjału ekologicznego przeprowadzona na podstawie ichtiofauny dla 937 stanowisk monitoringu w latach 2011 2015 metodą EFI+IBI_PL Klasa* Stan ekologiczny % EFI+PL Potencjał ekologiczny % Stan ekologiczny % IBI_PL Potencjał ekologiczny 1 9 2.2% 4 1.3% 3 2.8% 2 2.0% 2 89 22.0% 60 19.8% 10 9.3% 5 5.1% 3 125 30.9% 104 34.3% 38 35.2% 35 35.7% 4 103 25.5% 70 23.1% 42 38.9% 42 42.9% 5 78 19.3% 65 21.5% 15 13.9% 14 14.3% Razem ocenione 404 100% 303 100% 108 100% 98 100% Nie ocenione** 13 7 0 0 Brak oceny typ 22 3 1 0 0 Razem 420 311 108 98 ** Klasa oceny: 1 bardzo dobry/maksymalny, 2 dobry, 3 umiarkowany, 4 słaby, 5 zły; ** Brak ryb, brak wody na stanowisku. % Przedstawiona na rycinie 11 lokalizacja punktów monitoringu ichtiofauny odpowiada rozmieszczeniu punktów monitoringu diagnostycznego, wyznaczonych na lata 2011 2015 w ramach założeń PMŚ. Regionami o największym pokryciu siecią punktów monitoringowych są: Pomorze, Podlasie, Małopolska i południowa część Podkarpacia. Zaznaczają się również rejony niedostatecznie przebadane: wschodnia Wielkopolska, zachodnie Mazowsze i Kujawy, Mazury oraz Górny Śląsk. Regiony te powinny zostać objęte proporcjonalnie gęstszą siecią punków monitoringu ichtiofauny w kolejnych latach. Rozpatrując lokalizację rzek ocenianych za pomocą obydwu metod widoczne jest, że metoda EFI+PL znajduje zastosowanie zarówno do rzek położonych na wyżynach, jak i na terenach nizinnych (Ryc. 12). Natomiast metodą IBI_PL znacznie częściej oceniane są rzeki w regionach nizinnych (Ryc. 13). Wynika to z rozmieszczenia geograficznego typów abiotycznych rzek ocenianych za pomocą poszczególnych wskaźników. Rzeki organiczne i międzyjeziorne występują prze- 71
Ryc. 11. Rozmieszczenie stanowisk monitoringowych badanych w 2011, 2012, 2014 i 2015 roku Ryc. 12. Ocena stanu/potencjału ekologicznego JCWP wykonana na podstawie ichtiofauny metodą EFI+PL na stanowiskach monitoringowych w latach 2011, 2012, 2014 i 2015 72
Ryc. 13. Ocena stanu/potencjału ekologicznego JCWP wykonana na podstawie ichtiofauny metodą IBI_PL na stanowiskach monitoringowych w latach 2011, 2012, 2014 i 2015. ważnie w północnej i centralnej Polsce (pas pojezierzy), oraz wzdłuż wschodniej granicy kraju. Również stanowiska na wielkich rzekach nizinnych, oceniane metodą IBI_PL, zlokalizowane są w środkowym i dolnym biegu tych rzek, czyli w wymienionych wyżej regionach Polski. Rozmieszczenie geograficzne JCWP, które uzyskały co najmniej dobry stan/potencjał ekologiczny, wykazuje pewne prawidłowości. Stanowiska ocenione metodą EFI+PL w co najmniej dobrym stanie/potencjale ekologicznym przeważały w południowej i południowo- -wschodniej Polsce (rzeki wyżynne i górskie) oraz w pasie pojezierzy (rzeki nizinne). Najniższe oceny uzyskały stanowiska położone w centralnej i wschodniej Polsce (województwo łódzkie, świętokrzyskie, podlaskie i lubelskie) oraz na Śląsku (Ryc. 12). Również w przypadku rzek ocenianych metodą IBI_PL stanowiska skalsyfikowane w co najmniej dobrym stanie lub potencjale ekologicznym znajdowały się przeważnie w pasie pojezierzy i na krańcach północno-wschodnich. Natomiast rzeki w centralnej i południowej Polsce oraz mniejsze cieki zlokalizowane na Podlasiu i wzdłuż wschodniej granicy kraju wykazywały niski status ekologiczny (Ryc. 13). Rozmieszczenie geograficzne ocen wskaźników ichtiologicznych w znacznej mierze odpowiada poziomowi przekształcenia antropogenicznego rzek i potoków, który jest najwyższy w centralnej, południowej i południowo-zachodniej Polsce, a w odniesieniu do małych cieków w krajobrazie rolniczym także na Podlasiu i Lubelszczyźnie. Mniej zmienione rzeki i potoki występują natomiast liczniej w terenach górskich (południowa Polska) oraz w rejonie pojezierzy i na krańcach północno-wschodnich. 73