Hidrológiai Közlöny, 2015 (95. évfolyam)
2015 / 4. szám - Abonyi András - Padisák Judit - Stankovic, Igor - T-Krasznai Enikő - Zámbóné Doma Zsuzsanna - Stenger-Kovács Csilla: Fitoplankton-diverzitás az extrém sekély és abszolút mély tótipológiai esetek között
67 Fitoplankton-diverzitás az extrém sekély és abszolút mély tótipológiai esetek között Abonyi András1, Padisák Judit1, Igor Stankovic2, T-Krasznai Enikő3, Zámbóné Doma Zsuzsanna1, Stenger-Kovács Csilla1 'PE, Limnológia Intézeti Tanszék & MTA-PE Limnoökológiai Kutatócsoport, 8200.Veszprém, Egyetem u. 10. 2Central Water Management Laboratory, Hrvatske vode, Ulica grada Vukovara 220, 10000. Zagreb, Croatia 3Tiszántúli Környezetvédelmi és Természetvédelmi Felügyelőség, 4025. Debrecen, Hatvan u. 16. Kivonat: Fitoplankton diverzitása skálázható trofikus, vagy diszturbancia-frekvencia gradiens mentén, ahol egy adott év leforgása alatt a fentiek direkt, vagy indirekt módon, de együttesen befolyásolják a diverzitás szezonális változásait. A vízmélység gradiens ugyanakkor - a keveredési mintázaton keresztül - rendszer tipológiát eredményez, megszabva ezzel nemcsak a trofikus és fizikai környezet jellemzőit, de a fitoplankton azon funkcionális komplexitást is, mely az adott rendszer disz- turbancia válaszát adja. Célunk annak igazolása, hogy tavak rendszer szintű tipológiája alapjaiban meghatározza a fitoplankton funkcionális összetételét, diverzitását, és ökoszisztéma funkcióját. Kulcsszavak: fitoplankton kompozíció, funkcionális diverzitás, ökoszisztéma funkció Bevezetés Az együttesen megjelelő potenciálisan magas faj szám (Hutchinson, 1961), valamint az egy év alatt bekövetkező magas generációszám (Reynolds, 2006) eredményeként a fitoplankton kiváló modellt képvisel olyan alapvető vegetációs folyamatok vizsgálatára, mint pl. a fajok szukcessziója (Sommer et al., 1986; Sommer et ah, 2012) , vagy kompetíciója (Tilman et ah, 1982; Sommer, 1983). A fitoplankton kompozíciója, fajszáma, és diverzitása számos tényező függvénye, mint pl. a fizikai diszturbancia-frekvencia (Sommer, 1993) és a trofitás (Reynolds et ah, 2000), ugyanakkor ezek hatása együttesen, de legalábbis egymással összefüggésben és skálaftiggően jelentkeznek. A globális klímaváltozás egyik fő ökológiai következménye a biodiverzitás globális szintű csökkenése (Butchart et ah, 2010), fajok inváziója (Keller and Lodge, 2009), mely változások átalakítják az édesvízi ö- koszisztémák működését is. Fitoplankton együttesek stabilitása, azok produktivitása összefüggésben áll a kompozíció faj számával és diverzitásával, mint ahogyan az természetes (Ptacnik et ah, 2008; Weyhenmeyer et ah, 2013) , és mesterséges körülmények között (Corcoran and Boeing, 2012) is igazolt. Ezen vizsgálatok, ugyanakkor, nem tartalmaznak rendszer szintű gradienst, ahol az adott fajszám produktivitás-válasza különböző lehetne. Jelen tanulmány hipotézise, hogy a fajszám/diverzitás é- ves szintű eloszlása alapjaiban megszabott rendszertipológiai függést mutat, melyet tavak vízmélység gradiense mentén, a hipertróf asztatikus szikesektől a mély oligo- tróf rendszerekig tesztelünk. Anyag és módszer Vizsgált rendszereink a Borsodi-dűlő, Legény tó (szikesek, HLTN), TrakoScan (polimiktikus, CRO), Lake Sa- kadas (polimiktikus, CRO), Malom-Tisza (dimiktikus holtág, HUN), Prosce (dimiktikus, CRO), és Kozjak (di- miktikusm, CRO) tavak. Az egyes tavak általános karakterisztikái (1 táblázat) lehetővé teszik egy vízmélység/ keveredési mélység/rétegződési tipológia gradiens felállítását a fentebb leírtak sorrendjében. A fitoplankton kompozíciója minden esetben a fotikus réteg integrált mintája (Prosce és Kozjak), vagy onnan származó pontminták átlaga, ami a szikesek esetében vízfelszíni, a Tra- koscan, Lake Sakadas és a Malom-Tisza esetében kom- pozit mintát jelent (1 m-es rétegközü minták átlaga). A fitoplankton mennyiségi meghatározása minden esetben Utermöhl (1958) és Lund (1958) alapján történt. A Shannon (log2) diverzitást, valamint az Eveness értékeket Hil- lebrand et ah (1999) alapján becsült biomassza értékek eloszlásokból számoltuk. A fitoplankton taxonokat Reynolds et ah (2002) és Padisák et ah (2009) alapján soroltuk funkcionális csoportokba—’FCS’. A tavak ökoszisztéma funkcióját az összes biomassza : össze P aránypárral, a Resource Use Efficiency—’RUE’ alapján hasonlítottuk össze (Ptacnik et ah, 2008). A tavak közötti eloszlások vegetációperiódust (május-szeptember) lefedő éves átlagok. 1. táblázat A vizsgált tavak fő morfológiai és limnológiai karakterisztikái Borsodi-d. (2012) Legény tó (2012) Trakoscan (2012) Sakadas (2011) Malom-T. (2009) Prosce (2013) Kozjak (2013) Terület km2)0,17 0,15 0,3 0,68 0,83 Zmax (ni) ~ 0-0,2 ~ 0,2-0,5 3 6 12 38 48 Zfotikus (m) < 0,1-0,05-0,5 2,9 1,7 3,9 19 27 Zkevert (ni) teljes oszlop teljes oszlop teljes oszlop 3,5 3,5 10,5 7,3 Rétegződés polimiktikus polimiktikus polimiktikus polimiktikus / nyár végi dimiktikus dimiktikus dimiktikus Trofitás Eutróf/hipertróf Eutróf/hipertróf Eutróf/hipertróf Eutróf Eutróf Oligotróf/Mezotróf Oligotróf Eredmények A tavak extrém sekély —» abszolút mély gradiense mentén, mind az együttesen megjelenő fajszámban, mind pedig az együttesen megjelenő FCS számban növekvő tendenciát találtuk. Kivételt csak a mély tavak, Prosce és Kozjak képeztek, melyek esetében mindkét paraméter értéke alacsony volt (la ábra). A Shannon diverzitás a faj-, és FCS-szám eloszlásnak megfelelő trendet mutatott (lb ábra). Az Eveness egyértelmű eloszlást nem adott a tavak gradiense mentén, ugyanakkor a sekély tavakra az alacsonyabb, míg a mély tavakra a magasabb értékek voltak jellemzőek (le ábra). A ’RUE’ az extrém sekély (szikesek), és abszolút mély tavak esetében minimális értékekkel, míg a „köztes” vízmélységek esetében maga
