Hidrológiai Közlöny 2005 (85. évfolyam)

6. szám - XLVI. Hidrobiológus Napok: Szélsőséges körülmények hatása vizeink élővilágára, Magyarországi kisvízfolyások ökológiai viszonyai Tihany, 2004. október 6–8.

63 Szakmai szempontok alapján úgy ítéltük meg, hogy a csoportok elkülönítését a 100-as transzformált távolság érték körül érdemes megtenni. Látható, hogy a számokkal jelzett mintavételi helyek egy része más-más csoportban helyezkedik el. Néhány mintavételi helyről nem dönthető el egyértelműen melyik csoporthoz tartozik. Ezért a csoportokat mind a 16 időpont esetén olyan kóddal láttuk el, amely kifejezi, hogy az adott mintavételi hely az adott időpontban, mely csoportban található. Az egymásnak megfelelő csoportok ugyanazt a kódszámot kapták (2. ábra). A csoportokat a „-2, -1,0, 1, 2 és 3" egész számokkal jellemeztük. A legnyugatibb csoport (általában a Zala torkolat) kapta a -2 kódot, míg a legkeletebbre eső a 3-ast. A köztes kódokat a csoportok transzformált távolságai alapján adtuk meg^. Ilyen módon minden mintavételi hely egy 16 dimenziós térben lett elhelyezve, aminek alapján lehetővé vált egy újabb klaszterezés elvégzése. A művelet eredményeként kapott dendrogram a teljes időtartamra (1992-től 1998-ig) vonatkozó csoportosítást mutatja (3. ábra). 3. ábra. A Balaton részmedencéinek elkülönülése a 16 vizsgált időpont összevont dendrogramján. A mintavételi pontok számozása az 1. ábrán feltüntetettel megegyező' Látható, hogy két lényegesen elkülönülő csoport alakult ki, amelyek a Balaton nyugati és keleti részének mintavételi helyeit foglalják magukba. A keleti tórész további két csoportra, a Siófoki- és a Szemesi-medencére bontható. A nyugati tórész egyetlen csoportot alkot, itt egy mintavételi hely, a Zala torkolat található, ami kissé elkülönül a többitől. Ezzel a megoldással sikerült az 1992-1998 közötti időszak idősorainak csoportosítását úgy elvégezni, hogy magában foglalja mindazt az információt, amit a vizsgált időtartam paraméterei tartalmaznak. Ellenőrzés A csoportosítás sikerét ellenőrizhetjük az egyes paraméterek mért értékeinek néhány statisztikai mutatóját megjelenítő box-whiskefs plot-okkal. Ezek közül néhányat kiemelve (4. ábra) is jól látható, hogy a Balaton klaszterezéssel elkülönített területei valóban eltérő tulajdonságokkal bírnak. Ezzel alátámasztást nyert, hogy a csoportok elkülönítése helyénvaló. A Nyugati-medencén belül kissé elkülönülő Zala torkolat nevű mintavételi hely gyakorlatilag a Balatonba folyó víz tulajdonságait tükrözi, ezért célszerűnek tartottuk az ott mért paraméterek statisztikáit külön is ábrázolni. A továbbiakban ellenőriztük azt is, hogy a Keszthelyi- és a Szigligeti-medence összevonása egyetlen „nyugati-medencévé" helyénvaló-e! A feldolgozott paraméterekre e két medence elkülönítésével is kiszámoltunk néhány statisztikai értéket, mint pl. az átlagot, a szórást, és a mediánt. Ez utóbbit jobb mutatónak tartjuk, az egyes kiugró értékek miatt (Id. 1. táblázat, 5. ábra). A paraméterek alapvetően három féle viselkedést adtak: J (Ou»1iln™ján)x1.5 QUKMU (75*) QurUI*(2SH) MsdUn - Kiugróéit* Extrém érték 4. ábra. Néhány kémiai és biológiai paraméter statisztikai mutatóinak box-whisker's plot-ja 1. Néhány paraméter esetében (pl. oxigén-telítettség), a rész-medence között nem volt szignifikáns különbség. Ettől kis mértékben a Zala torkolat különbözött. A mediánt oszlopdiagramon ábrázolva ez látható (5. ábra). 2. A második csoportba tartoznak azok a paraméterek (pl. kalcium), amelyeknél a két összevont részmedence is elkülönül egymástól. Ezen paraméterek alapján tehát az eredeti négyes felosztás (Lóczy 1918, Virág 1997) is indokolt lehet, bár a Keszthelyi- és a Szigligeti-medencék között általában itt is kisebb volt a különbség. 3. A harmadik csoport a legnépesebb. Ebbe tartoznak, pl. a hidrokarbonát vagy az anionaktív detergensek értékei. Az összevont részmedencék közti különbség ezen paraméterek esetében lényegesen kisebb, mint amilyen a Siófoki-, a Szemesi- és a Nyugati-medencék között volt. 1. táblázat. Néhány kémiai paraméter médián, átlag és szórás értékei a négy medencére és a Zala torkolatra L, ~ Í Slófoklmedence Szemesímedence Nyugati-medence L, ~ Í Slófoklmedence Szemesímedence SziQligetimedence Keszthelyimedence Zala torkolat 0 tel Medián 100.90 101.46 102.10 100.40 97.66 Átlag 100.13 101.96 103.33 104.09 97.72 Szórási 11.04 12.60 14.17 16.12 23.66 Ca Medián 36.70 39.70 43.90 46.70 64.00 Átlag 36.00 40.32 43.93 47.0« 66.94 Szórás 4.76 7.66 9.40 11.31 17.32 HC03 Medián 230.00 327.00 236.10 240.70 276.30 Átlag 233.62 232.29 239.44 246.03 276.16 Szórás 24.66 27.67 29.64 34.26 66.47 Ana Medián 11.00 21.00 26.00 27.00 36.00 Átlag 30.69 30.40 36.66 36.10 42.63 Szórás 44.34 33.66 43.16 42.66 36.91 Következésképpen, mivel a csoportosítást a vízkémiai és bakteriológiai paraméterek együttesére vizsgáltuk, ez utóbbi tendencia érvényesült. Ez alapján helyesnek tűnhet, hogy a Keszthelyi- és a Szigligeti-medencét egyetlen Nyugatimedencévé vonjuk össze. Összefoglalás és eredmények A felmerült kérdésre, hogy a tó egy pontján vett vízminták mennyire reprezentálják annak egész területét, a választ a hierarchikus klaszterezés és kódolás együttes alkalmazásával adtuk meg. A Balaton 10 mintavételi helyéről származó kémiai és bakteriológiai jellemzők eredményeinek figyelembe vételével, a hasonló mintavételi pontokat határoztuk meg a vizsgált (1992-1998) időszakra, végül az eredményt statisztikai számításokkal ellenőriztük. Zalatwtot* SamMl-mHn» Nyugati-mad«» SMIOW - rradarc»