Hidrológiai Közlöny 2009 (89. évfolyam)
6. szám - L. Hidrológiai Napok: "A hazai hidrobiológia ötven éve" Tihany, 2008. október 1-3.
56 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2009. 89. ÉVF. 6. SZ. Effect of sampling effort on accuracy of community characteristics - a case study with fish assemblages of lowland streams Sály, P. 1, Erős, T. 2, Takács, P. 2, Specziár, A. 2, Bíró, P 2 'Szent István University, Department of Zoology and Animál Ecology, H-2103 Gödöllő, Páter Károly u. 1. 2HAS Balaton Limnologieal Research Institute, H-8237 Tihany, Klebelsberg Kuno u. 3. Abstract: When sampling fish assemblages of small watercourses the representativeness of the sample could be increased by increasing the sampling area or the number of backpack electric fishing pass. However, the effectiveness of these two methods in terms of accuracy of community characteristics is controversial. We studied the influence of sampling area and the repeated backpack electric fishing pass on estimating accuracy of species number, species composition, relatíve abundance and sample representativeness at 8 lowland stream sampling sites, located in the watershed of Laké Balaton. Unlike repeated electric fishing pass, extending sampling area increased both accuracy and sample representativeness. In generál, single electric fishing-pass over a 150m of sampling reach length proposed by Hungárián National Biomonitoring System (NBmR) could be suitable for monitoring, although there can be exceptions where the survey of longer sections would be appropriate. Keywords: estimating accuracy, sample representativeness, double-pass backpack electric fishing Klímaváltozási szcenáriók elemzése a dunai fitoplankton szezonális dinamikájának modellezése alapján Sipkay Csaba 1, Kiss Keve Tihamér 2, Drégelyi-Kiss Ágota 3, Farkas Eszter 4, Hufnagel Levente 1 'Budapesti Corvinus Egyetem, Matematikai és Informatikai Tanszék, 1117 Budapest, Villányi út 29-33. 2MTA ÖBKI Magyar Dunakutató Állomás, Göd, Jávorka S. u. 14. 3Budapesti Műszaki Főiskola BGK, Anyag és Gyártástechnológiai Intézet, Bp, 1081 Népszínház u. 8. 4ELTE TTK, Állatrendszertani és Ökológiai Tanszék, Budapest, Pázmány Péter sétány 1/c. Kivonat: A nemzetközi kutatási eredmények alapján az évszázad végére erős felmelegedés várható, ami érzékenyen érintheti a hazai vízi ökoszisztémákat. A probléma vizsgálatának egyik megközelítési lehetőségét valamely alkalmasan megválasztott vízi élőlényközösség szezonális dinamikájának időjárási tényezőktől fiiggő szimulációs modellezése jelenti. Az MTA ÖBKI Magyar Dunakutató Állomás több mint egy évtizedes, Gödnél gyűjtött dunai fitoplankton adatsora lehetővé tette az évszakos dinamikai folyamatok szimulációs modellezését. A modell felállításakor figyelembe vettük, hogy a dunai fitoplankton szezonális dinamikájának alakításában a hőmérséklet és a fény alapvető szerepet játszik. A fitolankton mennyiségének szezonális alakulását mintegy 12 eltérő hőmérsékleti optimumú és szaporodási sebességű elméleti fajcsoport lineáris kombinációjával sikerült leírni. A modell a kapott mintázatokhoz hasonlót generált a rendelkezésünkre álló, 1983-1996 közötti évek terepi adatsoraira. A modellt nemzetközileg elfogadott klímaváltozási szcenáriók Budapest térségére vetített, 2070-2100 körüli időszakra vonatkozó adatsoraira futattuk. Ilyen módon lehetővé vált képet kapni arról, hogy a dunai fitoplankton milyen irányú változással reagálhat a globális felmelegedésre. Kulcsszavak: klímaváltozás, szimulációs modellezés, vízi ökoszisztéma, Bevezetés A klímaváltozás természetközeli ökoszisztémákra gyakorolt lehetséges hatásainak kutatásában egy megvalósítható lehetőséget jelent a szezonális dinamikai folyamatok időjárási tényezőktől fiiggő szimulációs modellezése. Jelen munkánkban megkíséreltük a duna gödi térségéből származó adatsorok alapján a fitoplankton szezonális alakulását diszkrét időszemléletű, determinisztikus modellel leírni. Taktikai modellezésünk során a modell prognoszikai használhatóságát tekintettük elsődlegesnek a leginkább lényegesnek tartott befolyásoló tényező kiemelésével, ahelyett, hogy megpróbáltuk volna a fítoplanktonra ható valamennyi környezeti és biotikus tényezőt egy bonyolult szintetizáló modellbe építeni (Hufnagel & Gaál 2005). A modell nemzetközileg elfogadott klímaváltozási szcenáriók adatsoraira történt futtatásával célunk volt képet kapni arról, hogy a fitoplankton évszakos dinamikája milyen irányú változással reagálhat az évszázad végére várható felmelegedésre. A predikciók azonban csak az adott víztérre és az egyéb körülmények változatlansága esetén érvényesek, továbbá azért is óvatossággal kezelendők, mert maguk a szcenáriók is modellek termékei. Anyag és módszer Az MTA Magyar Dunakutató Állomás adatbázisából 1983-től 1996-ig (az 1990 év kivételével) állnak rendelkezésünkre részletes fitoplankton mennyiségi adatok (ind/ml) a Duna gödi térségéből, az 1669-es fkm. szelvényben sodorvonalból, felszín közeléből merített, hetenként gyűjtött minták eredményei alapján (Kiss 1994). A gyakori mintavételezések alkalmassá teszik adataink időjárás-függő szimulációs modellezésre való felhasználását. Feltételeztük, hogy a fitoplankton szezonális dinamikájának alakításában a hőmérséklet alapvető szerepet játszik. További feltételezésünk szerint a hőmérséklettől való függést leíró reakció-görbe optimum-görbék összegeként kell előálljon, mert a fitoplanktont alkotó fajok vagy fajcsoportok, továbbá a szaporodási rátát befolyásoló minden egyéb biológiai jelenség hőmérsékleti optimum-görbéi együttesen összeadódnak. Másrészt számításba vettük, hogy a fény elérhetősége ugyancsak döntő befolyással van a fitoplankton mennyiségének évszakos változásaira. Az összes többi (környezeti vagy biotikus) hatás ezekbe ágyazottan, vagy rejtve jelenik meg. A modellt összesen 12 elméleti „faj" (vagy „fajcsoport") napi hőmérsékleti értékektől függő optimum-görbéjének lineáris kombinációja jelenti. A „fajok" optimumai a Kelvin fokban felvett hőmérsékleti skálán helyezkednek el, 271,1 és 305, 5 K között. Az egyes fajok mennyiségét az alábbi képlet fejezi ki: Ni, t= min(R T; R fén y) v*N i> t., ahol N, t+ 1 az i-edik populáció egyedszáma a t-edik időpont után egy nappal, N li t az i-edik populáció egyedszáma a t-edik időpontban, „v" egy sebességi tényező (az egyes elméleti fajok eltérő sebességgel szaporodhatnak), R, a hőmérsékleti függvény (hőmérséklettől függő szaporodási ráta), R fén y pedig a fénytől függő szaporodási ráta. Ez utóbbi a következő összefüggéssel írható le: Rfé„ y=al-WK) C ahol „a" jelenti a maximális szaporodási rátát, a K szimbólum pedig a környezet eltartó képességére utal, ami a fény hatását fejezi ki, és a fitoplankton mennyiségét felülről határolja. A K egy szinuszgörbét rajzol ki (1. ábra), amelynek paramétereit irodalmi adatok alapján állítottuk be:
