Vonalas Létesítmények És Egyéb Antropogén Zavarások Hatása a Vízi
Total Page：16
File Type：pdf, Size：1020Kb
Vonalas létesítmények és egyéb antropogén zavarások hatása a vízi ökoszisztémára, különös tekintettel az ott élő makroszkopikus vízi gerinctelenekre Doktori disszertáció Szerző: Gál Blanka Alexandra Környezettudományi Doktori Iskola Iskolavezető: Dr. Jánosi Imre Doktori program: Környezetbiológia Programvezető: Dr. Tóth Erika Témavezető: Dr. Farkas János egyetemi adjunktus Eötvös Loránd Tudományegyetem, Természettudományi Kar, Biológiai Intézet, Állatrendszertani és Ökológiai Tanszék ELTE TTK, Környezettudományi Doktori Iskola Budapest, 2019 Vonalas létesítmények és egyéb antropogén zavarások hatása a vízi ökoszisztémára, különös tekintettel az ott élő makroszkopikus vízi gerinctelenekre Tartalom 1. Bevezetés ..................................................................................................................... 4 2. Irodalmi áttekintés ........................................................................................................ 9 2.1. Urbanizáció jelentősége és hatása a vízi ökoszisztémára, különös tekintettel a makroszkopikus vízi gerinctelenek diverzitására, a diverzitási komponensek (alfa, béta, gamma diverzitás) és koncepció (taxonómiai, funkcionális, filogenetikai diverzitás) megjelenése az urbanizációval kapcsolatos tanulmányokban ...................... 9 2.2. Vonalas létesítmények hatása a vízi ökoszisztémára, különös tekintettel a makroszkopikus vízi gerinctelenek diverzitására ......................................................... 12 2.3. Eladó betolakodók: az ember szerepe az idegenhonos Decapoda fajok megtelepedésében és terjesztésében, az idegenhonos édesvízi rákfajok kockázatelemzése ......................................................................................................... 16 2.4. Felszínborítási adatok integrálása távérzékeléses vízminőség értékeléséhez ....... 19 3. Célkitűzések ............................................................................................................... 22 4. Anyag és módszer ...................................................................................................... 24 4.1. Urbanizáció hatásának vizsgálata meta- analízises módszerrel ............................ 24 4.1.1. Adatok szintetizálása ....................................................................................... 25 4.1.2. Publikációból adódó torzítások megbecsülése ................................................ 27 4.2. Az utakkal kapcsolatos átereszek hatásának vizsgálata ........................................ 28 4.2.1. Mintavételi terület ........................................................................................... 28 4.2.2. A környezeti változók értékelése .................................................................... 29 4.2.3. Makroszkopikus vízi gerinctelenek gyűjtése és identifikálása ....................... 29 4.2.4. Adatelemzés .................................................................................................... 29 4.3. Az idegenhonos édesvízi rákfajok kockázatelemzése Magyarországon terepi mintavétellel kiegészítve .............................................................................................. 31 4.3.1. Adatgyűjtés ..................................................................................................... 31 4.3.2. Az éghajlat összeegyeztetése a Magyarországon díszállatként tartott Decapoda fajok tekintetében ...................................................................................................... 31 4.3.3. Kockázatelemzés ............................................................................................. 32 4.3.4. Terepi mintavétel ............................................................................................ 32 4.3.5. Genetikai vizsgálat .......................................................................................... 33 4.4. Új index fejlesztése vízminőség értékeléséhez távérzékeléses adatokból lépésről- lépésre ........................................................................................................................... 33 4.4.1. Felszínborítási adatok ...................................................................................... 33 4.4.2. A koncepcionális modell és megvalósítása ..................................................... 34 4.4.3. In situ vízminőség adatbázis ........................................................................... 36 2 Vonalas létesítmények és egyéb antropogén zavarások hatása a vízi ökoszisztémára, különös tekintettel az ott élő makroszkopikus vízi gerinctelenekre 4.4.4. Fizikai- kémiai vizsgálatok ............................................................................. 37 4.4.5. Biológiai értékelés .......................................................................................... 37 4.4.6. A BWQ és RWQ közötti kapcsolat ................................................................. 37 4.4.7. CWQ vs RWQ ................................................................................................. 38 4.4.8. RWQ érték validálása ..................................................................................... 39 5. Eredmények ............................................................................................................... 40 5.1. Urbanizáció hatásával foglalkozó tanulmányok vizsgálata és a meta- analízises módszer eredménye ...................................................................................................... 40 5.1.1. Diverzitás mérések módszertana ..................................................................... 40 5.1.2. Az urbanizáció hatása a makrogerinctelenek diverzitására............................. 42 5.1.3. Publikációból adódó torzítások megbecsülése ................................................ 43 5.2. Az utakkal kapcsolatos átereszek hatásának vizsgálata ........................................ 44 5.2.1. Környezeti változók ........................................................................................ 44 5.2.2. Őshonos makrogerinctelen fajok taxonszáma és abundanciája ...................... 45 5.2.3. A védett és idegenhonos makrogerinctelen fajok abundanciája és taxonszáma ................................................................................................................................... 49 5.2.4. A makrogerinctelen közösségek kompozíciója ............................................... 50 5.3. Az idegenhonos édesvízi rákfajok magyarországi kockázatelemzésének és a terepi mintavételek eredménye ............................................................................................... 52 5.4. Új index fejlesztése vízminőség értékeléséhez távérzékeléses adatokból lépésről- lépésre ........................................................................................................................... 56 6. Diszkusszió ................................................................................................................ 61 6.1. Az urbanizáció hatása a makrogerinctelenekre- a témával kapcsolatos hiányok és a jövőbeli kutatási irányok............................................................................................ 61 6.2. Az utakkal kapcsolatos átereszek hatása makrogerinctelenek diverzitására ......... 65 6.3. Az idegenhonos édesvízi rákfajok kockázatelemzése Magyarországon, bizonyíték a Cherax quadricarinatus (von Martens, 1868) jelenlétéről hazánkban ...................... 68 6.4. Felszínborítási adatok integrálása távérzékeléses vízminőség értékeléséhez: előrelépés a folyami hálózatok heterogenitásának elemzésében .................................. 70 6.5. Eredmények megvitatása, levont következtetések ................................................ 73 7. Összefoglalás ............................................................................................................. 77 8. Summary .................................................................................................................... 80 9. Köszönetnyilvánítás ................................................................................................... 83 10. Felhasznált irodalom .................................................................................................. 84 11. Függelék .................................................................................................................... 109 3 Vonalas létesítmények és egyéb antropogén zavarások hatása a vízi ökoszisztémára, különös tekintettel az ott élő makroszkopikus vízi gerinctelenekre 1. Bevezetés Egy görög filozófus, Hérakleitosz körülbelül 2500 évvel ezelőtt az emberi élet változásával kapcsolatosan azt mondta, hogy „Nem léphetsz kétszer ugyanabba a folyóba”. Az ökológusok számára ez a kifejezés szó szerint igaz, hiszen a folyton változó biotikus és abiotikus környezet az, mely a lotikus rendszerek térbeli és időbeli változását biztosítják. Ennek a variabilitásnak egyértelmű forrásai a természetes zavarások, melyet az áramló víz mennyiségének a megnövekedése okoz és a megnövekedett áramlással járó aljzat mozgása kísér. Azonban az elhúzódó ideig tartó lecsökkent áramlási sebesség (pl. aszályok esetén) és az antropogén tényezők szintén zavarást idézhetnek elő (Resh et al., 1988). Az emberek által előidézett zavarások, melyek legtöbbször a tájhasználatban történt változásokban nyilvánulnak meg, az egész világon veszélyeztetik a folyók ökológiai integritását (Vörösmarty et al., 2010). Zavarásnak nevezünk minden olyan eseményt, mely megváltoztatja a populáció, a közösség, vagy az ökoszisztéma struktúráját,