A VÍZI MAKROSZKOPIKUS GERINCTELENEK MINTAVÉTELI PROTOKOLLJA A KIPRÓBÁLÁS KERETÉBEN 2000-2001-BEN VÉGZETT, A GYAKORLATI MUNKA MEGALAPOZÁSÁT SZOLGÁLÓ VIZSGÁLATOK TÜKRÉBEN Összeállította: dr. Ambrus András Kovács Tibor, Juhász Péter, Kavrán Viktória, valamint Dr. Oertel Nándor és munkatársai munkáinak felhasználásával A munka tárgya: A Nemzeti Biodiverzitás-monitorozó Program II/a. ALPROJEKTJE: Folyók és tavak élővilága (ÁNÉR besorolás U8, U9) Vízi makroszkopikus gerinctelenek mintavételi protokollja A monitorozás célja: vizes élőhelyek biológiai sokféleségének trend monitorozása. Kapcsolódó projektek: vizes élőhelyek (II/B), Szigetköz (VII), Kis-Balaton (VI), valamint a Tisza (cián-szennyezés) és Dráva térségében lejátszódó folyamatok monitorozása 1. Bevezetés Vizes élőhelyeink a hajdani természetes életközösségek egyik utolsó menedék területei. Jelenlegi összeszűkült és részben átalakult formájukban is jelentős természeti értékeket hordoznak, melyek a régi, szennyezetlen és szabályozatlan folyók, árterületeik, holtágaik és morotváik, valamint egyéb, időszakos és állandó vízborítottságú területek, tavak, mocsarak, lápok és különféle kisvizek faunájának és flórájának egykori fajgazdagságából ránk maradtak. Értékeink hitelt érdemlő számbavételét, a jelenlegi állapot dokumentálását, valamint a változások nyomon követését első sorban saját érdekünk diktálja. Csak így képzelhető el, hogy a vizes élőhelyeket érintő változásokról, az esetleg szükségessé váló természetvédelmi célú beavatkozásokról és azok eredményességéről informálódjunk. Köteleznek azonban erre a különböző, nemzetközi szerződések, valamint az EU-hoz történő csatlakozás feltételeként megszabott normák, irányelvek is. Ezt a feladatot hivatott ellátni a Nemzeti Biodiverzitás-monitorozó Program, a maga sajátságos, erre a célra tervezett eszközeivel, projektjeivel. Ezen projektek egyikévé nőtte ki magát a vízi makroszkopikus gerinctelenek monitorozási programja. Annak érdekében, hogy a projekt keretében szerzett információk egymással összevethetők legyenek, szükségünk van arra, hogy az adatgyűjtés (és interpretáció) egységes, mondhatni: szabványos módszerekkel történjék meg. A “szabványosítás” célját szolgálja a megfelelő protokoll kialakítása, melynek rögzítenie kell azt, hogy mit, hol és hogyan (milyen módszerrel, milyen eszközzel, milyen gyakorisággal és visszatéréssel) mintavételezzünk, mivel nem biztosítható minden esetben a mintát vevő személy azonossága. 2. Fogalmak, elvek és megközelítés I. Vízi makroszkopikus gerinctelenek A vízi makroszkopikus gerinctelenek csoportja rendszertanilag egymástól távol álló taxonokat ölel fel, melyek - valamilyen szinten - hasonló életmódjuk és azonos életterük folytán kerültek egy gyűjtőfogalom alá. Fölismerésükhöz nem szükséges mikroszkóp és fennakadnak a durva szövésű, 0,75 mm-es lukbőségű hálón. Életterük a vizes élőhely alzata: a mederfenék és ennek felső rétege, a mederfenékből kiemelkedő különféle objektumok felszíne (kövek, faágak, stb.), a vízi növényzet, a parti növényzet vízbe lógó gyökerei, valamint az ezeken található élőbevonat. Életmódjuk lehet teljes mértékben a vízhez kötött, illetve csak bizonyos
(rövidebb-hosszabb) fejlődési időszakra korlátozódó. Táplálkozásuk változatos, lebegő anyag kiszűréstől a növényi részek fogyasztásán keresztül a ragadozó életmódig, illetve bomló szerves anyag felhasználásig minden megtalálható. Légcseréjük történhet a vízben oldott oxigénből, illetve légköri oxigénből. Helyváltoztatási módszerük széles skálán mozog, lehetnek helyhez kötöttek, az alzaton és az alzatban kisebb-nagyobb sebességgel mászók, a növényzeten és egyéb víz alatti képleteken mászók, bizonyos csoportok képesek úszni, néhányan pedig ki tudnak menni a partra, esetleg röpülve tudnak más víztesteket felkeresni. Aktivitásuk lehet nappali és éjszakai egyaránt. Az általuk benépesített víztestek skálája széles, megtalálhatók a kicsi, néhány m2 nagyságú, sekély, időszakos pocsolyáktól a nagy tavakig, valamint a forrásoktól a nagy folyamokig. Természetesen az eloszlásuk nem egyenletes, bár kisvizekben szinte az egész víztér potenciális élettérnek számit. Nagyobb vizek esetében főként a partközeli és a sekélyebb zóna a népesebb, bár bizonyos csoportok számára a mélyebb részek is kedveltek lehetnek. II. A makrozoobenton monitorozás célja Az adatgyűjtés célja, a vizes élőhelyek állapotának figyelemmel kísérése bizonyos kiválasztott makroszkopikus vízi gerinctelenek fajegyüttesei és/vagy ezek közösségei által szerzett információk alapján, valamint maguknak a vízi makroszkopikus gerinctelen életközösségeknek és a bennük lezajló változásoknak, tendenciáknak a vizsgálata. III. Kapcsolódás más programokhoz A monitorozást célszerű az EU Vizes Keretirányelv előírásaival összhangban megtervezni. A felmérésnek le kell fedni azokat a víztesteket, melyek akár élőhelyi, akár valamely faj vonatkozásában felsorolásra kerülnek az Élőhely Irányelv megfelelő függelékeiben, illetőleg amelyek egyéb nemzetközi és hazai védettségi, veszélyeztetettségi listákon szereplő fajok kolóniáinak adnak otthont. Ezeken az élőhelyeken a felvételezésnek ki kell terjedni a makroszkopikus vízi gerinctelen fauna valamennyi komponensére, a mintákból faj szinten kell meghatározni a későbbiekben részletezett komponenseket, a fel nem dolgozott anyagot pedig – későbbi feldolgozásig – konzerválni kell. 3. Javasolt mintavételi helyek A monitorozásnak le kell fedni a – fenti pontnak megfelelően – a hazai vizes élőhelyek összes lényeges, Élőhely Irányelv függelékeivel kapcsolatos típusát. A mintavételi helyek végleges kijelölésére később kerül sor. Várhatóan a következő helyek közül fognak majd kikerülni a hálózat pontjai: A/1 folyóvizek összes jelentős/lényeges hazai formája - közepes és nagy folyók: Duna, Dráva, Tisza /3 x 8-10 pont/ - kisebb – közepes folyók: Rába, Körösök, Maros, Ipoly, Hernád, Sajó, Mura /7 x 3-5 pont/ - kis folyók, folyócskák: Kerka, Gyöngyös (Kőszeg), Tarna, Tarnóca, (5-6 x 3-4 pont) - domb- és hegyvidéki patakok és egyéb vízfolyások (a forrásoktól értve): Szentgyörgyvölgyi-patak, Rák-p (Sopron), Szerdahelyi-p (Kőszeg), Kemence-p., és 1-1 a Mecsekből (Égervölgyi-p.), Mátrából, Zemplénből, 2-3 pont/patak - sík- és dombvidéki erek és egyéb, természetes vízfolyások: Szatmár-Bereg, - mesterséges vízfolyások, csatornák: Keleti-fcs, csatornák a Hanságban A/2 folyóvizekhez csatlakozó állóvizek: - holtágak, morotvák és csatlakozó hullámtéri bányatavak, kubikgödrök /15+ pont/ Rajka-Dunakiliti, Ördög-sziget, morotvák és bányatavak; Őrtilos és Bélavár morotvák és bányatavak; Herep (Tisza holtágrendszer), Mura holtágak (Murarátka, Tótszerdahely – kolokános), Dráva – Szaporca; Körösök - holtágak, kubikgödrök
B/ Állóvizek B/1 időszakos vízborításúak -szikesek (Kiskunság, Hortobágy) -nem szikes pocsolyák, tócsák, stb (alföldi sekély vizek) B/2 állandó - tavak, lápok, (mocsarak) - tárazók 4. A protokoll által javasolt mintavételi eljárás ismertetése A vizsgált csoport sokrétűségéből fakadóan nyilvánvaló, hogy az ide tartozó taxonok mintavételezése, valamint a mintavételezések szabványosítása nem egyszerű dolog, továbbá a munka sikere sokban függ a mintavételező rátermettségétől és gyakorlati tapasztalataitól. Nem zárható ki a mintavételezés sikerességének feltételei közül a szerencse sem, illetve a helyesen megválasztott mintaterület és mintavételi időpont. Ezeken túl tarkítja az összképet még az is, hogy bizonyos csoportok gyűjthetők speciális csapdákkal is. 4.1. Mintavételi gyakoriság, ütemezés A vízi mintavételezések gyakorisága az adott élőhely jellegétől (pl. érzékenységétől) és a vizsgálandó taxon fejlődésmenetétől függ. Vízfolyások esetében a mintavételezés időpontját mindig a kisvizes állapothoz kell igazítani, ha van ilyen időszak. A korán kirepülő fajok lárváinak begyűjtése érdekében elengedhetetlen egy kora tavaszi mintavétel (vízállástól függően, március-április folyamán). Ahol a vízjárás ezt lehetővé teszi, májusi kisvizes állapotban célszerű elvégezni a következő mintavételt, majd nyári kisvíz idején a következőt. Amennyiben a korai mintavételt nem sikerülne megfelelően elvégezni, ősszel van esély a pótlására. Állóvizek közül a nagy vízszint ingadozású és időszakos vízborítású vizek mintavételét áprilisban el lehet kezdeni. Május folyamán újabb mintavételt célszerű elvégezni, majd – szükség esetén, még mielőtt a víztest ki nem szárad, vagy jelentősen össze nem húzódik – még egy további, nyár eleji mintát venni. A kiegyenlítettebb vízgazdálkodású, kevésbé felmelegedő, állandóbb, több éves fejlődést is támogató állóvizek mintavételezését elegendő májusban elkezdeni és egy-két további mintavétel a nyár folyamán és ősszel elvégezhető. Általában tehát évi 2-3 mintavétellel számolhatunk. 4.2. Mintavételi módszerek A mintavételeket különféle vízi hálókkal, az adott élőhelyhez alkalmazható, szemi-kvantitatív mintavételi stratégiával kell végezni. A hosszú távú monitorozás érdekében a módszerekben, mintavételi helyekben, mintavételi intenzitásban a lehető legnagyobb mértékű állandóságot kell biztosítani. Már a mintavételi módszerek és a mintavételi intenzitás tervezésekor számításba kell venni azt, hogy a program – a kötelező konzervativizmus mellett – bizonyos mértékben testre szabható legyen, vagyis tegye lehetővé a rendelkezésre álló forrásokhoz való igazítást, a megvalósíthatóság érdekében. Szükséges továbbá a visszacsatolási lehetőségek fenntartása a mintavételi módszerek felé, valamint – természetesen – az eredmények feldolgozás utáni felhasználása az élőhely fenntartás – kezelés elméletében és gyakorlatában. Mintavevő eszközök Általános célú mintavevők Kézi hálók A vízi hálók: szabványos, cserélhető, dupla keretű standard pond net, 0,75 mm lyukbőségű hálóval. Folyóvizekben, "kick and sweep" módszerrel való, szemikvantitatív gyűjtéshez szabványos, 40 cm nyílású, alul egyenes éllel határolt, erős alumínium, vagy rozsdamentes
acél keretes, hosszú nyelű (kb. 150 cm) hálót kell használni. Hegyvidéki, köves medrű patakokban és egyéb kisvizekben 25 cm átmérőjű kerek, kopásálló szegélyű ugyancsak 0,75 mm lyukbőségű kis háló használata szükséges. Általában az állóvizekben is sikerrel használható a nagyobb méretű (40 cm), folyóvízi háló a felvételekhez. Ahol a hirtelen mélyülő part miatt nem alkalmazhatók a kézi hálók – pl.: mélyebb folyóvizekben – kotróhálóval lehet mintát venni, illetve mesterséges élőhely csapdát lehet kihelyezni. Kotróhálók Eddigi dunai gyakorlatban bevált kotróháló alakja és méretei: a háló kerete 30 cm élhosszúságú, egyenlő oldalú háromszög, 5 x 50 mm keresztmetszetű laposvasból készítve. A keret egyik oldalán az élhez van erősítve a 60 cm hosszú, erős zsákvászonból készített zsák. A szemben lévő oldalon a háromszög sarkaira egy-egy karika van hegesztve, ezekhez csatlakozik három kb. 60-70 cm hosszú, 1 cm szemnagyságú vasláncdarab. A láncok másik végét egy vaskarika fogja össze, ehhez a karikához csatlakozik a kötél. A kötél hossza 10-15 m. A kotróhálóval végzett gyűjtés felületre vonatkoztatva kvantitatív (0,3 m x vontatási hossz m). A hálók mellé többnyire szükséges egy válogató tálca is, melybe a háló tartalma (az átmosást követően) kiborítható és sekély vízborítás mellett az élőlények kiszedhetők a törmelék és egyéb anyagok közül. Speciális módszerek, eszközök, célszerszámok Talajfúró (=bagger), Lezárásos-kigyűjtéses mintavétel, Kitűző keretek, (kijelölt nagyságú alzatról történő teljes mintavételhez). A kvantitatív mintavétel elvetésével ez utóbbi eszközök nem kerültek alkalmazásra Mesterséges élőhely csapdák A használatos konténerek méretei: térfogata 5000 cm3, 120 mm átmérőjű, 450 mm hosszúságú 9 mm lyukmérettel perforált műanyag csövek. A konténereket a helyi meder kavics anyagával ill. agyag-granulátummal töltjük meg. Ez utóbbi porózusabb és felülete is érdesebb. A kavics mérete tágabb határok között változik, de az 5000 cm3 térfogatból a víz térfogata - a szervezetek által valóban elfoglalható tér - a kavics esetén 2005±65 cm3, az agyag-granulátum esetén 1945±125 cm3 (n=10) közel azonos és összehasonlításra alkalmas. Mintavételi eljárások Szabványos "kick and sweep" módszer, nagyobb folyóvizekben (kompozit minta), kiegészítve az egyes élőhely típusokon alkalmazott hálózással és egyeléses mintavételezéssel (kőforgatás, tereptárgyak kiemelése) (= habitat minta) Közepes és nagyobb vízfolyásokban, a folyási iránynak fordulva, a folyással szemben haladva, az alzat lábbal való felzavarásával, fellazításával, valamint a hálóval végzett sepréssel az alzaton és annak felső rétegében élő gerinctelenek (esetenként gerincesek, halak is) a hálóba gyűjthetők. Ismert, vagy mért nagyságú felszín megmintázásával a módszer szemikvantitativ-kvantitativ jellegűvé tehető. Ez adja a mintavétel jobban szabványosítható, területhez és/vagy ráfordításhoz jobban köthető, folyási iránnyal párhuzamos transzekt jellegű mintavételi részét. Hátránya az, hogy kevésbé szelektív, mint a habitat típusú mintavételezés. Habitat típusú mintavételezésnél a vizsgált élőhelyen belül előforduló összes, felismerhető niche egyedi vizsgálat alá kerül (hálózás, egy helyben való K & S, tereptárgyak elmozdítása
és kiemelése, stb.), lehetőleg a valós részesedésnek megfelelő arányban. Ez a vizsgálati módszer szelektívebb, mint az egyszerű K & S, nagyobb valószínűséggel méri fel a teljes faunát, viszont az egyes komponensek, fajok előfordulási arányát tekintve kevésbé hűen tükrözi a valós gyakoriságokat. Ezért a két módszer együttes alkalmazása a javasolt, ahol csak ez megvalósítható, a következők szerint: 1./ Szabványos, megadott méretű hálóval, “kick & sweep” módszerrel, 6-szor 5 m-es mederszakaszon – a meder minden jellegzetes élőhely típusát, az adott szelvényben lévő gyakoriságának, súlyának megfelelően érintve – mintát veszünk. (Ez ismert, mintavételenként azonos nagyságú mederfenék felületet jelent.) Ez a részfeladat általában 20-30 percnyi, folyamatos munkát jelent. 2./ A mintavételre ráfordított idő második felét a meder különböző pontjain, a terület méretétől függetlenül, a háló segítségével végzett mintavétel teszi ki, (két személy által) 2 x 20 perc időtartam erejéig. Minél több ponton, minél többféle mederszakaszt, mélységet és áramlási viszonyokat/üledék szemcseméretet kell legyűjteni. A mintavétel teljes időtartama így – 2 személy részvételével – mintegy egy órát tesz ki, a jegyzőkönyvezéssel és a gyűjtött anyag csomagolásával együtt. Az 1 órás időtartam nagyjából a puhatestűek, kérész-, álkérész-, szitakötő-, tegzes-, árvaszúnyog-lárvák gyűjtésére és (megfelelő csoportoknál) elrakására elegendő. Tálcán való helyszíni válogatás – további csoportok gyűjtéséhez – valamelyest megnöveli a mintavétel időtartamát. Kotróhálózás nagy folyókban Amennyiben a partról való gyűjtést ki kell egészíteni nagyobb mélységből származó mintával, akkor kotróhálót alkalmazunk. A szemi-kvantitatív mintavétel úgy biztosítható, hogy a kotróhálóval megkotort szakasz hosszát feljegyezzük. Kisvízfolyások, kisvizek hálózása kézi hálóval Az alzat felső rétegének kimerítésével és átmosásával nyerhetünk mintát az ott élő közösségből. A folyásiránnyal szemben való haladás itt is célszerű. Kisvizek esetében 30 m, vagy 2 x 15 m, megfelelően kiválasztott (=reprezentatívnak tekinthető) szakaszon végezzük a mintavételt. Többnyire a szűkös hely miatt a kisebb, de erőteljes háló használatával érhetünk el csak eredményeket, melyekkel a kövek közé és a sekély vízbe, kisebb mélyedésekbe egyaránt sikeresen benyúlhatunk. A módszer kiegészül a vele együtt alkalmazott, tereptárgyak, kövek kiemelésével folytatott egyeléssel. A kijelölt szakasz mintavételezését 1/2 órán keresztül végezzük (egy fő). Egyéb, apró víztestek: források, tócsák felvételezésekor szintén kisméretű háló használatával érhetünk el eredményeket. Hálózás állóvizekben A folyóvizek esetében használt nagy, nyeles hálóval veszünk mintát a víztest lábalható parti zónájából (1-5 m). A mintavétellel érintett terület nagysága nyilvánvalóan függ a vízi növényzet borításától, mellyel arányban állhat a vizsgált állatcsoportok várható denzitása. A partszakasz beazonosítható pontjaihoz kell kötni a vizsgált szakaszt, amelynek mérete 2x10 illetve 15 méter, a lábalható sáv szélességének függvényében (ha ez csak 1-3 m széles, akkor két 15 m-es szakaszt mintázunk). A mintavételi jegyzőkönyv mellékleteként térképvázlaton jelölni kell a mintavétel konkrét helyét. Bizonyos növényzet – pl. kolokán – esetében az átvizsgált növények számát meg lehet adni. A víztestek és a parti részek változatossága miatt a ráfordított idő alapján szabványosítjuk a mintavételt 30 percben. Bizonyos típusú állóvizekben – a növényzet, a mélység, vagy az iszapos alzat miatt – nem oldható meg a mintavétel lábalással, vagy veszélyes, illetve kellemetlen. Ilyen helyeken elkerülhetetlen a csónakból való mintavételezés, amit szintén a szabványos hálóval, meghatározott ideig – 30 perc – kell végezni. Lápok, mocsarak, mélyebb tavak mintavételezését soha ne végezzük egyedül!
A gyorsan felmelegedő, sekély (szikes) állóvizek esetében a mintavételezéskor a nagy tömegben található vízipoloskák mennyiségi felvételét ezekkel a módszerekkel nem lehet megoldani, csak a vizsgálat során végzett egyelés jöhet szóba, illetőleg a mintaterület méretének- számukra történő - drasztikus csökkentése. Mesterséges élőhelyekkel való csapdázás Térben a fenéken, ill. a felszínen helyezhetünk el mesterséges alzatot kétféle minőségű: kavics, ill. agyag-granulátum “töltettel”. Kétféle expozíciós periódus használható: hosszú, ill. rövid periódusú kolonizáció, amelyek kombinációja egy éves terepkísérlet során számos összehasonlítási lehetőséget rejt magában. A szelektivitás meghatározásának érdekében a kísérleti időszakban - a vízállás adta lehetőségeket is figyelembe véve - a mennyiségileg kontrollálható kolonizációs minták mellett 3 hetente a helyi fauna kvalitatív és szemikvantitatív gyűjtése is elvégezendő. A fenéken elhelyezett - kaviccsal, ill. agyaggranulátummal töltött - konténereket szögvasból készített súlyos keretekbe rögzítjük, amelyek így egyben a lehorgonyzásra is szolgálnak. A felszínre tervezett – agyag-granulátummal töltött - konténereket műanyag hordókra telepített dexion keretekbe helyezzük. A minták felvétele: a konténerekből a kavics és agyaggranulátum szitán keresztül való mosása után a makroszkópikus gerenctelen szervezetek 70 %-os etanolban kerülnek rögzítésre a további feldolgozásig (határozás, számolás, értékelés, stb.). Mintavételezendő csoportok A vízi makroszkópikus gerinctelenek közül – természetvédelmi céllal – elsősorban azokat vizsgáljuk, melyek között veszélyeztetett, védett fajok vannak, illetve amelyektől az élőhely állapotára és a benne zajló folyamatokra vonatkozó, lényeges információkat remélünk. Kiemelt jelentőségűek a nemzetközi egyezményekben szereplő fajok, melyekről rendszeres jelentést kell adnunk. Ezeket a faji szinten meg kell határozni, amennyiben ez lehetséges. Az ide tartozó fajok az alábbi csoportokból kerülnek ki: Puhatestűek vízi fajai, Piócák, Tízlábú rákok, Tócsarákok, Felemáslábú rákok, Kérészek lárvái, Szitakötők lárvái, Karmosbogarak, Álkérészek, stb. Búvárpók és édesvízi medúza Mintavételezendő és távlatilag faji szinten határozandó csoportok azok, melyekből országos adatbázis felállítása várható, illetve van specialistája a csoportnak. Ezek a minták további határozásig, a leválogatás után tárolásra kerülnek. Ide tartoznak pl.: Vízi poloskák, Vízi bogarak, Tegzesek lárvái, Egyes kétszárnyú lárvák (pl. árvaszúnyogok, stb.) 5. Vizsgált változók A terepen felvett alapadatok, ill. a határozás eredménye, célirányos monitorozás esetén a környezeti változó megnevezése, mintavételezésének módja (pl. abiotikus változó, természetvédelmi kezelésre vonatkozó információ). Alapadatok az egyes meghatározott fajok mintavételi egységre vonatkoztatott gyakorisági adatai. A mintavételi egységeknek a megadott mintavételi területen ill. a szabványos ráfordított idő alatt gyűjtött anyag tekinthető. Az alapadatok között kell számon tartani a gyűjtési hely pontos beazonosításához szükséges tájékozódási paramétereket is. Feljegyzés szinten rögzítendő, kiegészítő adatok a vízi gerincesekre vonatkozó fogási eredmények, amennyiben az adott fajok egyértelműen felismerhetők (körszájúak: ingolák és lárváik, halak – pl. lápi póc, kétéltű lárvák), valamint vízi makrofitonok. Kiegészítő adatok még a az élőhelyre vonatkozó megjegyzések, rajzok, ábrák, fényképek, stb.
6. Származtatott adatok A származtatott adatok forrását képezi a gyűjtött és feldolgozott anyagból összeállított adatbázis, melyből számos lekérdezés eredménye tekinthető származtatott adatnak, például - rövid távon: bizonyos fajok és közösségeik aktuális elterjedési térképe a monitorozott pontok alapján, helyi és országos szinten egyaránt - különösen fajgazdag élőhelyek, közösségek felismerése és behatárolása, védelem alá helyezéshez indoklás - hosszabb távon: bizonyos kiválasztott fajok és csoportok elterjedésében, népességében tapasztalható változások, trendek, - bizonyos élőhely típusok faunájában található változások, trendek regisztrálása helyi és országos szinten - beavatkozási igény felismerése, megfogalmazása
