Hidrológiai Közlöny 2009 (89. évfolyam)
6. szám - L. Hidrológiai Napok: "A hazai hidrobiológia ötven éve" Tihany, 2008. október 1-3.
46 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2009. 89. ÉVF. 6. SZ. Bevonatlakó algák nitrogén- és széntartalma, valamint nitrogénfelvétele a Balaton eltérő mélységű területein Présing Mátyás, Kenesi Gyöngyi, Horváth Hajnalka és Kovács W. Attila Magyar Tudományos Akadémia Balatoni Limnológiai Kutatóintézet, Tihany Kivonat: A tó parti övében gyűjtött mintákból meghatároztuk a nád- és kőbevonat, 5 keresztszelvény mentén pedig az üledék felső 1 mm-es rétegének C- és N-tartalmát és az oldott N-formák felvételét. A nád- és kőbevonatok N-felvétele 1 ng N ng klorofill" nap" 1 körül volt, és a különböző vízállásoknál felvett N-mennyiséget a víz alatti felületek nagysága határozta meg. Napi maximális N-felvételük (120 ill. 200 kg) együttesen is nagyságrendekkel kevesebb, mint a tó fitoplanktonjáé (60 tonna), és annak a nitrogénért folyó versenyben semmilyen vízállás mellett nem jelentenek konkurenciát. A fitobentosz N-felvételi sebességének nagysága (4-5 ng N pg klorofill 'nap" 1) nem függött szignifikánsan a vízmélységtől (fénytől) és az üledék minőségétől, és megközelítette a fitoplanktonban mért értékeket. Mennyisége és N-felvétele a déli homokos, sekélyebb vizű területeken a szárazra kerüléstől függően változhat. Az északi, mélyebb területeken a vízállás befolyásolhatja az üledék felkeveredését és ezzel a fény behatolásának mértékét és a fitobentosz elsődleges termelését. Kevésbé szabályozza azonban a nitrogén felvételét, mert az ammónium újratermelődésnek köszönhetően mindhárom rögzült algaegyüttes N-ellátása - különösen a fitobentoszé - bőséges és az ammónium felvételének fénytüggése csekély. Kulcsszavak: rögzült algaegyüttesek, N- és C-tartalom, nitrogénfelvétel, 1 5N-módszer. ra bevonatot szikével tálcára kapartuk és szűrt balatonvízzel a mintatartó edénybe mostuk. Megmértük a kövek mélységét, parttól való távolságát és a lekapart felület nagyságát. Összesen 159 bevonatot gyüjtöttünk. A lekapart bevonatokat a nádbevonatnál leírtak szerint készítettük elő a későbbi Bevezetés A Balaton ökológiai rendszerében a legfontosabb elsődleges termelők az algák. A kilencvenes évek közepéig a planktonikus algák túlzott elszaporodása jelentette a legnagyobb problémát. Az utóbbi években a tó egyes területein már nem a planktonikus, hanem az üledék felszínén élő bentikus algák produkciója volt a nagyobb (VÖRÖS és mtsai 2004). Az üledék felületén élő fitobentosz, a partmenti köveket és a nádszálakat benövő epiliton és epifiton és a sekély vizekben élő fonalas algák érzékenyen reagálnak a vízszint-változásokra ill. az azzal összefüggő hőmérséklet- és fényviszonyok változásaira. Alacsonyabb vízszintnél a vízhőmérséklet hirtelen és nagymértékben nőhet, közvetlenül befolyásolva az anyagcsere folyamatokat, közvetve pedig az algák tápanyagellátását. A vízszint közvetlenül, fizikailag is meghatározza életterük és eltetjedésük határait. Csökkenése megváltoztathatja a tóban a fitoplankton/fitobentosz arányát, de emellett visszaszorulhat ill. eltűnhet az epiliton és epifiton is. A balatoni epiliton és epifiton kialakulásáról, struktúrájáról és kémiai összetételéről már jelentős tanulmányok születtek (LAKATOS és mtsai 1991, 1998,2001). Jelen kutatás célja az volt, hogy átfogó vizsgálattal felmétjük az üledék legfelső rétege, valamint a nád- és kőbevonatok szén- és nitrogéntartalmát, a vízállás és ennek következményeként a fényviszonyok és hőmérséklet hatását a fitobentosz, nád- és kőbevonatok nitrogén-felvételére. Anyag és módszer Planktonikus és bevonatlakó algák gyűjtése, N- és Ctartalmuk meghatározása A fitoplankton mintákat a Balaton hossztengelye mentén, 15 helyen gyűjtöttük egy 3 m hosszú cső mintavevővel. A vízmintákat 200 (ím lyukbőségü planktonhálón átszűrtük, majd ismert tömegű, előzetesen 450 °C-on izzított GF/C-re szűrtük és 60 °C-on szárítottuk. Nádbevonatot kilenc helyen (1. ábra) partközeiben, a nádas nyíltvízi szélén és a nádas öv felénél gyűjtöttünk. A bevonat mennyiségétől függően 5-10 db avas és friss nádról, a vízfelszínhez közel és 30-40 cm mélységben, összesen 74 db bevonatot gyüjtöttünk. A bevonatot gumikoronggal kapartuk le a nádszálakról, amelyeknek megmértük az átmérőjét és hosszát. A lekapart bevonatot szűrt balatonvízbe mostuk, az állatokat és az élettelen törmelékdarabokat kézi válogatással és 315 (im lyukbőségü planktonszűrővel választottuk el, majd ismert tömegű, 450 °C-on előzetesen izzított GF/C-re szűrtük és 60 °C-on szárítottuk. A köveken található bevonatot 12 helyen (1. ábra) a parti kőszórások felső és fenék közeli 3-3 kövéről gyűjtöttük. Ha a vízmélység meghaladta az egy métert, akkor a középen elhelyezkedő kövekről is vettünk mintát. A bevonatot gyökérkefével, vagy a nagyon erősen kövekhez rögzült Cladophoszén- és nitrogéntartalom meghatározásához. 'ff - nádról gyűjtött bevonat (epifiton) • - kövekről gyűjtött bevonat (epiliton) I., II., III., IV/a, IV/b - üledékminták (fitobentosz) 1. ábra, Mintavételi helyek a Balatonban (1 - Tihany, 2 - Csopak, 3 - Balatonkenese, 4 - Balatonszabadi, 5 - Balatonszárszó, 6 - Balatonboglár, 8 - Balatonfenyves, 9 - Balatonberény, 10 - Fenékpuszta, 11 - Keszthely, 12 - Vonyarcvashegy, 13 - Szigliget, 14 - Pálköve, 15 - Zánka). A fitobentosz mintákhoz a tó 5 keresztszelvényében (1. ábra) a szelvény hosszától függően 5-8 helyen, 3-5 ismétlésben összesen 295 iszapmagot gyűjtöttünk. Az üledék felső 1 mm-es rétegéből 5-5 db, 1 cm 2 területű almintákat vettünk. A mintákat 50 ml szűrt Balaton-vízzel jól elkevertük. A mikroszkópos vizsgálatokhoz és klorofill-a meghatározáshoz 10 ml-t pipettával kivettünk belőlük, a maradékot pedig az üledék összetételétől függően felrázás után 0,5-5,0 percig állni hagytuk. A déli parthoz közeli homokos mintákat általában rövidebb, az északi part felé tartva egyre finomabbá váló üledék-víz keveréket hosszabb ideig hagytuk állni ill. ülepedni. Ezzel a dekantálással a minták élettelen, ásványianyag-tartamát igyekeztünk elválasztani, hogy a mérendő összes nitrogén- és széntartalom lehetőleg minél közelebb legyen az algákéhoz. A dekantálás után a felső frakcióból ismét meghatároztuk a klorofill-a koncentrációkat, majd mindkét frakciót előzetesen izzított GF/C-re szűrtük és 60 °C-on szárítottuk. A szárított mintákat golyósmalomban porítottuk és homogenizáltuk, majd analitikai mérlegen ónkapszulákba mértük és tömegspektrométerrel meghatároztuk a több mint ezer minta összes szén- és nitrogéntartalmát, és 1 5N/ 1 4N arányát (PRÉSING és mtsai 2001). A Cladophora klorofill-a meghatározásánál a minták metanolos kioldását 2-3 üvegygyönggyel való intenzív rázással segítettük. A nitrogén felvételének mérésénél a viszonylag magas környezeti koncentrációk (5-20-szorosa a víztestben mért értékeknek) lehetővé tették, hogy az ún. nyomjelzős technikát használjuk. A kísérleteket a mintagyüjtés helyén mért
