Úvod do terénní zoologie bezobratlých Akvatické ekosystémy Stojaté vody DSC_0067 Phragmites geelrandsel2 DSC_0143b ubz_logo_eng_black_transparent Biotopy stojatých vod a jejich oživení -ve stojatých vodách pestrá fauna akvatických a semiakvatických bezobratlých -různá společenstva v různých habitatech, mesohabitatech, mikrohabitatech… -diverzita ovlivněna nadmořskou výškou, trofií, vegetací, přítomností ryb, velikostí atd. -zaměření výzkumu? – určitý habitat, taxonomická skupina, společenstva, ekologické souvislosti (hypotézy) • •Typy stojatých vod •- u nás převažují rybníky, dále jezera, tůně (např. poříční, periodické), rašeliniště, mokřady, dendrotelmy a jiné -telmy, polní rozlivy, (nádrže) DSC_0011 DSC_0159 Chřiby – dendrotelma Vysočina – rybník Myšník Šumava – jezero Laka PA080729 Úvalský rybník - tůň PP Pískovna u Dračice Tvrdonice – polní rozliv Pomoraví – lužní tůň Specifika stojatých vod Øabsence jednosměrného proudění Øvětší izolace systému (lepší kontrolovatelnost koloběhu látek) Østratifikace a cirkulace vody (vliv na fyzikální a chemické podmínky) 1. • Scan0039 Stratifikace stojatých vodních těles Teplotní stratifikace: - cirkadiánní promíchávání - důležitá role větrů - termoklina (epi-, meta- a hypolimnion), souvislost s průhledností - letní a zimní stagnace - jarní a podzimní cirkulace - dimiktické nádrže, jezera Důsledky pro vodní bezobratlé •- bez adaptací na proudění - častější jsou adaptace na nedostatek kyslíku (např. hemoglobin, rektální dýchání) - častěji dýchání vzdušného kyslíku - méně filtrátorů, více detritovorů - častěji aktivní plavci - častěji hladinoví (pleuston), včetně vajíček - často více vegetace – fytofilní bezobratlí Sigara3 chironomus noterus-larva Cybister_tarsus Rybníky – modelový příklad •od nás zmínky už z 12. století – chov kaprů •největší rozvoj v 16. století •často budovány na místech původních mokřadů •vysoký ekologický potenciál (specifická fauna) •u nás dosti specifické (definice „pond“) •dnes většinou eutrofní, s intenzivním chovem ryb zdroj: ENKI Secchi%20disk%20for%20determination%20of%20lake%20transparency Studium stojatých vod •důležité jsou škály (mesohabitat, ČR, Evropa) – směr od středu (biotop) na obě strany (směr mesohabitat, směr Evropa) •Sledování důležitých ekologických faktorů: •průhlednost vody – Secchiho deska (většinou kruhová, černobílá) • • secchidiscbw secchi Probability distribution curve for the average yearly Secchi disk transparency TRG_Secchi_graphuse •Sledování důležitých ekologických faktorů: •měření základních chemických parametrů (O2, teplota, pH, konduktivita) – jen pokud má smysl! •důležité zaznamenat denní dobu měření a přesné místo měření!! •lze měřit v horizontálních či vertikálních transektech •BSK5, CHSKCr, chlorofyl a •kvantifikace živin (N, P, C – ve vodě, v sedimentu) •substrát (charakter, zrnitost) •organická hmota (množství, typy) •těžké kovy (speciální metodika) Studium stojatých vod Nesyt04 Náměšťské rybníky (Vysočina) 1. Volná voda – pelagiál + profundál Nerovnoměrné rozmístění bezobratlých v rámci vodních těles Různé taxony v různých habitatech Lake%20Zones%20Animals pakomec pakomec pakomec cervik cervik cervik ZOOPLANKTON ZOOBENTOS Vzorkování zooplanktonu •Kvalitativní metody •planktonní síťka - kuželovitá, filtrační tkanina (velikost oka podle sledované skupiny, např. 50 nebo 100 µm), jímka s výpustním zařízením •ruční, vrhací •Kvantitativní metody •odběrné lahve, sběrače •z různých hloubek – • vertikální profil • etáž Scan0017- 34 •Zooplankton -základní skupiny rybničního planktonu: • Vířníci (Rotifera) • Perloočky (Cladocera) • Klanonožci (Copepoda) Diaptomus sp. Cyclops sp. Philodina sp. Dmagna Daphnia magna Bosmina sp. Brachionus calyciflorus nepravidelné rozmístění, diurnální aktivita, roční cykly… •Specifický cyklus zooplanktonu ovlivněný fytoplanktonem a rybami - jarní (řasy) a letní (sinice) peak fytoplanktonu - jarní peak zooplanktonu – „fáze clear-water“ - při vyšších obsádkách ryb jinak Studium rybničního zooplanktonu •u nás dlouhá tradice •slušně zachycen vliv intenzifikace rybničního hospodaření •Přikryl I. & R. Faina (1994, 1996) – srovnání s daty z 19. století img012 Vzorkování bentosu •důležitý vliv reliéfu dna vzorkovaného vodního tělesa – hloubka v místě odběru – eufotická vrstva (litorál – profundál) •Kvalitativní metody – bentosová síť, dredže (velikost oka 250 nebo 500 µm) Scan0038 bentoska Kvantitativní metody – sondy, vzorkovače, sběrače Scan0014 Scan0018- •Kvantitativní metody •- nejlepší jsou bagry (drapáky) Ekman odber1 Scan0020- Ekman Grab Ekman do sita1 Ekman sito prani1 - důležitou pomůckou síto, loď, černoši… DSC_0442 Makrozoobentos •velikost nad 0,5 mm (možno sledovat meio-, mikro-, fyto-) •základní skupiny rybničního bentosu: • Máloštětinatí červi (Oligochaeta) • Larvy pakomárů (Chironomidae) • + další méně četné skupiny (Hirudinida, Ephemeroptera, Odonata…) oligo Limnodrilus sp. Tubifex tubifex Chironomus sp. Cricotopus sp. Studium rybničního bentosu •u nás méně důkladné, většina výzkumu vztažena k biomase jakožto potravě pro ryby •chybí informace o změnách druhové struktury, vlivu hlavních ekologických faktorů (důležitý hlavně kyslík, predační tlak rybí obsádky) a d. Hlohovecký Nesyt Vliv letnění na zoobentos (Nesyt) Letnění 2. Litorální pásmo Nerovnoměrné rozmístění bezobratlých v rámci vodních těles Různé taxony v různých habitatech Lake%20Zones%20Animals pakomec pakomec pakomec cervik cervik cervik ZOOPLANKTON ZOOBENTOS littoralzone pakomec cervik snek plostica brouk chrostik vazka pijavica jepica vazka chrostik snek jepica plostica brouk pijavica pakomec cervik FYTOFILNÍ BEZOBRATLÍ Litorál •různého rozsahu – záleží na reliéfu dna •eufotická zóna – litorální porosty vodních rostlin DSC_0012 Emerzní (Typha) Submerzní (Myriophyllum) Natantní (Potamogeton) Litorál – centrum biodiverzity stojatých vod •rostlinná společenstva s typickou faunou – fytofilní bezobratlí •diverzifikovaná společenstva vodních bezobratlých •ochranné refugium, potrava, substrát, rozmnožování •permanentní vs. temporární fauna chrostici%20bvz1 obrazek001 August Johann Rösel von Rosenhof „Insecten Belustigung“ (1761) obrazek001 Vzorkování fytofilních bezobratlých •původně převaha kvalitativních a semikvantitativních metod •ve všech typech vegetace nejlepší cedník nebo ruční síťka DSC_0238 cedník Nesyt05 kluci DSC_0019 Vzorkování fytofilních bezobratlých Nesyt03 - nakouknutí na brebery (cedník, miska, plachta) DSC_0023 012_BBD Vzorkování fytofilních bezobratlých Kvantitativní metody - v popředí zájmu submerzní vegetace (jednodušší odběrové metody) - velké množství různých odběráků (nepraktické) - nejlépe použitelné rámové metody (Gerking) - Scan0024- Scan0042- ~AUT0003 Macanův odběrák Kořínkové sběrač Gerkingův rám DSC_0503 Další způsoby vzorkování litorálu •litorál s vegetací nebo bez (corery = sondy) •studium kolonizace submerzních rostlin a jiných povrchů – umělé substráty •lov aktivních plavců – PET pasti img013 img014 Další způsoby vzorkování litorálu •lov aktivních plavců – živolovné pasti (původně na ryby) img_5 návrh_4 IMG_2076 Litorál – centrum biodiverzity stojatých vod •Permanentní fauna: •Měkkýši (Mollusca) •Máloštětinatí červi (Oligochaeta) •Pijavice (Hirudinida) •Vodule (Hydrachnellae) stylaria Helobdella hydracarina Helobdella stagnalis Stylaria lacustris Hydrachnellae Radix peregra •Temporární fauna: •Larvy jepic (Ephemeroptera) •Larvy vážek (Odonata) •Larvy chrostíků (Trichoptera) •Larvy motýlů (Lepidoptera) •Larvy střechatek (Megaloptera) •Larvy dvoukřídlých (Diptera) cloeon nymphula sialis Cloeon dipterum Aeshna sp. Sialis lutaria Agraylea sp. Nymphula sp. Culex sp. •Larvy a dospělci vodních ploštic (Heteroptera: Gerromorpha a Nepomorpha) •Larvy a dospělci vodních brouků (Coleoptera) larve-Dytiscus-4 rhantus-punctatus-foto-koehler Hydrometra gracilenta Sigara striata Dytiscus sp. Rhantus sp. Kromě toho planktonní a bentické organismy Studium rybničních litorálů •z našeho území není příliš informací •důležité je sjednocení metodik •sledování horizontální distribuce v rákosinách • Síťka vs. Frame box sampling_design Obr - potvrzena významná změna v taxonomické i funkční struktuře společenstva směrem do nitra rákosin - změny v mikrohabitatech, dostupnosti potravy, chemických parametrech, dostupnosti pro ryby atd. Studium rybničních litorálů Další důležité informace •velmi důležitá rybí obsádka (informace od rybářů) – množství ryb, věková kategorie ryb (K0-K3) •možné i sledování predačního tlaku (přehrazování zátok – studie na Velkém Tisém) •sledování „plevelných“ rybek v litorálu - pasti • DSC_0098 DSC_0099 DSC_0106 Hmyzožraví vodní ptáci •hmyzožravé kachny, potápky a další •jejich výskyt a hnízdění odráží potravní nabídku •není příliš známo (u nás např. Janda & Pykal 1994) •výzkum přenosu vodních bezobratlých na ptácích ~AUT0002 Potápka malá (91 % menší než 1 cm) Vliv sledovaných faktorů na vodní ptáky na LR •průměrné denzity ptáků na rybníkosezonách •rybožraví a hmyzožraví ptáci (i lysky) více při větší průhlednosti a větším množství larev pakomárů a fytofilních bezobratlých •naopak méně při větších denzitách kapra (více živin ve vodním sloupci) •karas a kapr působí na biotu jinak •méně plovavých kachen při větších denzitách karase, více sinic •celková abundance ptáků větší při menší denzitě ryb a větším množství zoobentosu PC1 ~AUT0006 Výzkum pohnízdních shromaždišť vodních ptáků • (Běhálková 2014) •hustota vodních ptáků na rybnících rostla s abundancemi bentických živočichů •diverzita vodních ptáků rostla s abundancí fytofilních bezobratlých •důležité ploštice, jepice, velký zooplankton •problém s velkými rybími obsádkami •rybniční rezervace často horší než produkční rybníky! Výzkum vlivu potravní nabídky na vodní ptáky (Gregušová 2015) Obr. 2 Početnosti vodních ptáků, velkého zooplanktonu, zoobentosu a litorálních bezobratlých na sledovaných rybnících na jižní Moravě. Rybníky jsou řazeny podle zjištěných početností vodních ptáků. Černou tečkou jsou označeny rybníky s územní ochranou (Uval = EVL Úvalský rybník; Vrbo = EVL Vrbovecký rybník; Pros = Prostřední rybník (součást NPR Lednické rybníky); Milo = Milotický rybník (PR Písečný rybník); Sumi = PR Šumický rybník; Fran = PR Františkův rybník. Podle Gregušové (2015). Další specifické metody výzkumu •sběr z povrchů pinzetou (např. pijavky, měkkýši) •lov dospělců vodního hmyzu (smýkačka) •lov létajících dospělců (na světlo, lesklé plochy) •lov na světlo i pod vodou •sběr exuvií – larválních (vážky), kukelních (pakomáři) – jemná síťka •„mark and recapture“ studie • Další specifické metody výzkumu Sumava4 Rybníky – vypsaná témata 1. Vliv rybničního hospodaření na litorální a bentické bezobratlé na rybnících - rybníky na J. Moravě a Vysočině, vzorky z litorálu a profundálu (zpracování materiálu a následný terénní výzkum na těchto lokalitách) 2. Dlouhodobé změny v rybničních společenstvech jako odraz změn v rybničním hospodaření v průběhu 20. století - zpracování údajů z historie Lednických rybníků (od rostlin po ptáky) a následný terénní výzkum zaměřený na management rybničních rezervací DSC_0142 Nesyt01 DSC_0457 IMG_6267_Hranicni_zamecek hist4 Poříční tůně, periodické tůně, polní rozlivy •součást říční nivy, často periodický charakter, mělké •záleží na připojení k toku (slepá, mrtvá ramena), na průběhu sezony (srážky) •specifická fauna (hlavně korýši) •sledování sukcese společenstva po napuštění, detritus DSC_0183 Lepidurus apus Eubranchipus grubii Výzkum lupenonohých korýšů •u nás 12 vesměs kriticky ohrožených druhů vázaných na periodické vody (žábronožky, listonozi a škeblovky) •neznámé rozšíření, nepodchycena ochrana •poutníci časem a prostorem – specifické životní adaptace •jarní a letní polní rozlivy – nestálé efemerní biotopy D:\Branchiopodi\Cizí fotky\Carnuntanus_ fotovýběr\výběr\DSC_2196_small.jpg DSCN9837 Stošíkovice na Louce (ZN) DSCN9961 Mikulčice (BV) DSCN0099 Staré město (UH) DSCN0048 Bzenecké louky (HO) Výzkum polních mokřadů •Vodní bezobratlí v polních mokřadech – ekologie, společenstva, životní strategie, ochrana •- polní rozlivy na J. Moravě, potažmo na Slovensku (plánovaný mezinárodní projekt) •- typy polních mokřadů a jejich kategorizace podle společenstev vodních bezobratlých •- ekologie jednotlivých druhů velkých korýšů, biotopové preference, rozmnožování (poměr pohlaví, období reprodukce) – laboratorní chovy •- strategie vodních bezobratlých v rozlivech, sukcese •- interakce jednotlivých taxonů ve společenstvu •- management lokalit s korýši (typy plodin, zem. hospodaření) a jejich ochrana •- běží dvě témata, další vypsaná či možná • (včetně „Hnízdění vodouše rudonohého v • polních mokřadech“) Výzkum polních mokřadů (Devánová 2017) korysy_bodova Výsledek obrázku pro tringa totanus •Genetická diverzita žábronožky letní (Branchipus schaefferi) v ČR • the train of trophy Pz.38(t) tanks http://www.lovecpokladu.cz/img/2009/Viky/viky20090309-2.jpg D:\Branchiopodi\Vlastní fotky\Výběr\Fotky_atlas\Branchipus_female2.jpg https://www.email.cz/download/i/B-kN2uEF2b8sBd3SmOGv_J-2sxix60ZsoXzouYFKB9SKJ4osOR0Y3vsOfVCHGglcIia VaKw/Kov%C3%A1ry%20a%20Bayreuth%20030.jpg Výzkum jezer •v našich podmínkách jen horská jezera (Šumava) •studium jejich oživení s dlouhou tradicí (od 19. století) •sledování vlivu acidifikace (především planktonní organismy) •bentičtí a litorální vodní hmyzové méně • Ceriodaphnia quadrangula Acidifikovaná, oligotrofní jezera – příklad Šumava Bakterie Vysoký obsah P v biomase Světlo Auto- a mixotrofní fytoplankton Mixotrofní a heterotrofní nálevníci a bičíkovci Siven Pstruh Srážky Splach z povodí Rozklad detritu P ~ do 1960 ! Acidifikovaná, oligotrofní jezera – příklad Šumava Bakterie Vysoký obsah P v biomase Světlo Auto- a mixotrofní fytoplankton Mixotrofní a heterotrofní nálevníci a bičíkovci Siven Pstruh Srážky Splach z povodí Rozklad detritu P ~ do 1960 ! ~ do 1970 ! ~ do 1980 ! Pouze mikrobiální smyčka ! Acidifikovaná jezera – “Lake recovery”, Šumava Bakterie Vysoký obsah P v biomase Světlo Auto- a mixotrofní fytoplankton Mixotrofní a heterotrofní nálevníci a bičíkovci Srážky Splach z povodí Rozklad detritu P ~ po 2000, recovery ! Bezobratlí v šumavských jezerech •dlouholetý výzkum vodních bezobratlých – teprve v posledních letech zaměření na některé skupiny •souhrnná publikace 2012 Dendrogram_jezera 139_Laka Horská jezera (plesa) •oživení Tatranských ples (nad hranicí lesa) •zjednodušené potravní řetězce •generalisti či specialisti •rekonstrukce vývoje jezer – paleolimnologie (hlavové kapsuly pakomárů, rozsivky) – klasifikace jezer (A. F. Thienemann) • Výzkum horských rybníků a nádrží •většinou bez ryb či s nízkými obsádkami – oligotrofní stanoviště •sledování litorálních bezobratlých v závislosti na podmínkách prostředí •hodně predátorů (brouci, ploštice, vážky…) •srovnání pohoří (Šumava, Krušné hory, Jizerské hory), vč. srovnání s jezery •vypsané téma: Ekologie vodních ploštic v biotopech horských oligotrofních nádrží • Vrchoviště – svérázný mokřadní biotop •velmi specifické podmínky pro život: nízké pH, málo živin, drsné klimatické podmínky, krátká vegetační sezona •druhově velmi chudé, malá produktivita porostů •specializovaná rašelinná flóra a fauna •pro život vodních bezobratlých zásadní přítomnost vrchovištních tůní, šlenků, příp. podmáčených rašeliníků img022 IMG_9081 Rašelinný vodní hmyz •druhy tolerantní a specialisté •boreoalpinní (boreomontánní) druhy •nízká hustota, rychlé životní cykly nebo pomalý vývoj s otužilými stádii pro přečkání zimy •v rašelinných jezírcích nejčastěji vážky, vodní brouci a ploštice (převážně predátoři, pohybliví) •dále larvy chrostíků, dvoukřídlí (pakomáři, koretry), máloštětinatci •pro oživení jezírek důležitá zřejmě jejich plocha a zárůst vegetací Crenitis2 Crenitis punctatostriata Oligotricha striata2 Oligotricha striata chaoborusobscuripes1 Chaoborus obscuripes Cymatia bonsdorffii Somatochlora alpestris2 Somatochlora alpestris •odběrové metody klasické – síťky, cedníky… •problematický terén (rašelinné borovice, houpavé břehy...) DSC_0251 IMG_9079 DSC_0309 Vrchoviště – svérázný mokřadní biotop krusny 161 Stále ještě probíhají terény na vrchovištních a poříčních tůních na Šumavě - do výzkumu se lze zapojit (teď např. bakalářka na vážky) Možnosti studia stojatých vod na ÚBZ •Rybníky: •- vliv rybničního hospodaření a ekologických faktorů na společenstva vodních bezobratlých a vodních ptáků •Témata: •1. Vliv rybničního hospodaření na litorální a bentické bezobratlé na rybnících •2. Dlouhodobé změny v rybničních společenstvech jako odraz změn v rybničním hospodaření v průběhu 20. století •+ možná domluva obdobných témat (lze se zaměřením na určité taxony vodních bezobratlých) • •Polní rozlivy a spol.: •- ekologie a oživení polních rozlivů se zaměřením na velké lupenonohé korýše •Téma: 1.Vodní bezobratlí v polních mokřadech – ekologie, společenstva, životní strategie, ochrana (postupné rozšíření pro více studentů, chovy) 2.Genetická diverzita žábronožky letní (Branchipus schaefferi) v ČR 3.(Hnízdění vodouše rudonohého (Tringa totanus) v polních mokřadech) • •Horské biotopy: •1. Ekologie vodních ploštic v biotopech horských oligotrofních nádrží •2. Vážky (Odonata) vrchovištních jezírek na Šumavě (+ poříční tůně) ubz_logo_eng_black_transparent •Srovnávací sbírka vodních bezobratlých •http://www.sci.muni.cz/zoolecol/hydrobio/sbirka/ • Hlavně si co nejdříve pořiďte cedník a vyzkoušejte si lov v tůních!!! 8594020071284 DSCN9857