Hidrológiai Közlöny 2011 (91. évfolyam)

6. szám - LII. Hidrobiológus Napok: „Alkalmazott hidrobiológia” Tihany, 2010. október 6-8.

7 Rétegződő fitplankton és a funkcionális csoport koncepció néhány hazai mély bányató esetében Abonyi András

1, Krasznai Enikő

2, Padisák Judit

1 'Pannon Egyetem, Mérnöki Kar, Limnológia Intézeti Tanszék, 8200. Veszprém, Egyetem u. 10. 2Tiszántúli Környezetvédelmi Természetvédelmi és Vízügyi Felügyelőség, 4025. Debrecen, Hatvan u. 16. Kivonat:Hat hazai produktív mély bányatóban vizsgáltuk rétegződésük és fitoplanktonjuk kapcsolatát. Célunk volt a fitoplankton vertikális eloszlását leíró taxonok meghatározása, 'funkcionális csoportokba' való besorolása, valamint az egyes csoportoknak az adott tó funkcionális működése által meghatározott szerepének értelmezése. A vizsgált bányatavakban a trofogén zóna mélysége az epilimnion -, míg a biomassza mélységi maximuma a fotikus mélység által tünt meghatározottnak. Rétegzett, mezotróf tavak esetében a mélységi maximumot a T, eutróf tavak esetében a Hl/Sl kodonok határozták meg. A Ceratium hirundinella (Lo) mind a trofítás, mind a keveredési mélység által meghatározottan két teljesen ellentétes környezet dominanciájára volt képes. Megmutattuk, hogy megfelelően nyugodt epilimnion esetén a G kodon (Eudorina elegáns) metalimnetikus mélységi biomassza csúcs kialakítására képes. Az elemzett, jobbára mezo-eutróf bányatavak példáján kijelenthetjük, hogy e funkcionálisan mély, ugyanakkor hipolimnetikusan tápanyagban gazdag tavak epilimnionjának fitoplanktonja jobban hasonlított sekély tavak fotikus rétegére, mintsem oligotróf mély tavak epilimnetikus fitoplankonjára. Kulcsszavak: bányató, rétegződés, fitoplankton, funkcionális csoport. Bevezetés Hőmérsékleti rétegződést célzó hazai kutatások holtágaink esetében (Teszámé és mtsi., 2003; Borics és mtsi., 2008; Krasznai és mtsi., 2010) azok jelentős száma, hasznosításuk és biológiai minősítésük miatt is indokolt. Holtágaink mellett mesterséges bányatavaink azok, melyek sajátos morfológiájuk következtében hazai viszonylatban is lehetővé tesznek rétegződéshez kapcsolódó kutatásokat. Mivel a müvelésük felhagyását követően hosszabb távon is oligotróf állapotban maradhatnak (Kattner és mtsi., 2000), olyan alapvető folyamatok tanulmányozását tehetik lehetővé, melyek természetes tavakon csak jelentős vízmélység mellett jelentkeznek. Reynolds és mtsi. (2002) munkája a környezeti háttérmintázatokat is figyelembe vevő, és a fitoplanktont funkcionális csoportokba rendező koncepciója nemcsak minősítést, de egy adott fítoplankton-asszociáció jobb megértését is lehetővé teszi. A fitoplankton alapú minősítés mind tavak (Padisák és mtsi., 2006), mind folyók (Borics és mtsi., 2007) esetében aktuális elvárás, mely a fitoplankton asszociációk minél mélyebb ismeretét veszi alapul. 2007 őszén 12 mély bányatavunkat mintáztunk rétegződésük leírása céljából (Abonyi és mtsi., 2009), melyet fitoplankton mintavétellel egészítettünk ki. Rétegzett tavak fitoplanktonjának elemzése azok minősítése szemponjából azért is érdekes, mert a fitoplankton inhomogén vertikális eloszlása a reprezentatív minta kijelölését megnehezíti. Hat bányatavunkat vizsgáltuk, választ keresve az alábbiakra: Mely fitoplankton taxonok dominálnak a vízoszlopban? Ezek közül melyek mutatnak jelentős vertikális különbségeket? Találunk-e összefüggést a rétegződés és a fitoplankton vertikális eloszlása között? A vertikális eloszlás milyen funkcionális csoportokkal írható le, és azok hogyan oszlanak el? Anyag és módszer Mintavételi helyek bemutatása A mintavételi helyek bemutatását Abonyi és mtsi. (2009) munkája tartalmazza. Jelen munkánkban Öskü, Kurityán, Ormosbánya északi és déli, Herbolya és Nyékládháza bányatavakat elemezzük. Ezek a bányatavak hipolimnetikus P koncentrációja bizonyult magasabbnak, ahol a N redukált formája dominált. Kivételt Öskü képzett, ahol a hipolimnetikusan a NO3-N dominált. A kiválasztott bányatavak további jellegzetessége volt az oxiklin, mely a nyékládházi bányató estében csak a fenék közvetlen közelében jelentkezett, azonban a többi bányató markáns oxikus és anoxikus rétegre különült el. Mintavételi módszerek A fitoplankton mintákat Ruttner-féle mintavevővel gyűjtöttük. Az egyes tavakon az eufotikus rétegen belül méterenként, az afotikus rétegben kettő-öt méterenként mintáztunk. Az eufotikus réteget Secchi korong alapján becsültük Ormosbánya Észak és Dél, valamint Herbolya esetén 2,5 - ös, míg Kurityán, Öskü és Nyékládháza bányatavainak esetében 2,7 szorzóval. A mintákat a helyszínen Lugol oldattal tartósítottuk. Vizsgálati módszerek A fitoplankton mintákat Leica DMIL fordított mikroszkóppal vizsgáltuk, Utermöhl (1958) módszerével számoltuk, a biomassza becsléséhez pedig az Opticount programot (http:// science.do-mix.de/software opticount.php) használtuk. Az egyes mintákban legkevesebb 400 ülepedési egységet számoltunk, mely statisztikailag maximálisan 10 % - os hibahatárt eredményez (Lund et al, 1958). Az egyes mintákban fellelt taxonokat Reynoldsés mtsi. (2002) és Padisák és mtsi. (2009) munkái alapján sorultuk fúncionális csoportokba. Eredmények A fitoplankton biomassza a legtöbb esetben az epilimnionban koncentrálódott. Legalacsonyabb biomasszát mutató bányatavak voltak Nyékládháza (0,4-0,8 mgl"

1), Öskü (0,2-1,8 mgl"

1), Ormosbánya D (0,5-2,7 mgl"

1),Kurityán (0,5-3,5 mgl"

1). Magasabb biomassza jellemezte a Herbolya (5-22 mgl"

1), valamint Ormosbánya É. (5-120 mgl"') bányatavakat. Az egyes bányatavak fitoplanktonjának eloszlását az 1-2. ábra II. oszlopa mutatja be. Az Öskü bányató homoterm epilimnionján belül is egyes kodonok jelentős vertikális különbségeket alakítottak ki. Az XI /X2 kodonok (

Chlorella sp., Chlamydomonas sp) alapjaiban határozták meg a biomassza vertikális eloszlását. A felszíni kevert rétegben jelen volt a B/C (Cyclotella sp.) kodon. A mélységgel az adott biomasszán belül a J (Tetraedron triangulare, Tetraedron minimum) és K (Aphanocapsa delicatissima) kodonok dominanciája növekedett. A P (Cosmarium polygonum v. depressum, Staurastrum manfeldtii v. manfeldtii) kodon a felszíni előfordulás mellett a fotikus réteg alján is előfordult. A Kurityán bányató fitoplanktonját az T (Planctonema lauterbornii) kodon dominálta, mely a vízfelszíni biomasszája mellett 3 m-en mélységi maximumot mutatott. Mélységi biomassza maximumot produkált 6-8 m mélységben a G (Eudorina elegáns) kodon. A J kodonba tartozó Schroederia setigera, Tetraedron triangulare és Tetraedron minimum relatív biomassza aránya a mélységgel növekedett. Az egyes mélységekben egyenletes eloszlást mutató P (

Closterium acutum v. variabile) kodon relaív aránya csak a mélyebb rétegekben volt jelentős. A legalsó rétegekben jelen volt még az D (Centrales spp.) kodon. Ormosbánya északi bányatavának fitoplanktonját a felszínen Ceratium hirundinella (L

0) és Hl (Aphanizomenon issatschenkoi, Aphanizomenon ovalisporum) kodonok dominálták. Az L

0 (Merismopedia glauca) kodon a 4 m alatti régióban is jelen volt. Biomasszában nem dominált, de 2 m-es mélységig jelen voltak az X2 (Chromulina minima, Rhodomonas minuta) és Y (Cryptomonas sp.) kodonok. Összes biomasszában nem észrevehető, de saját vertikális eloszlásban mélységi maximumot mutató kodon volt a P (Closterium acutum v. variabile). A fent említett bányatavak fitoplanktonjának vertikális eloszlását, és az azokat meghatározó kodonok százalékos megoszlását az 1. ábra mutatja.