Hidrológiai Közlöny 2003 (83. évfolyam)

XLIV. Hidrobiológus Napok: "Ritkán vizsgált és különleges vizek" Tihany, 2002. október 2-4.

42 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2003. 83. fiVF. Halegyüttesek szerkezetének és funkciójának időbeli változékonysága középhegységi patakok mentén Erős Tibor MTA ÖBKI Magyar Dunakutató Állomás, 2131. Göd, Jávorka u. 14 Kivonat: Középhegységi patakjaink halegyütteseinek tér-idöbeli mintázatáról hiányos ismeretekkel rendelkezünk. Tanulmányunkban egy közel természetes középhegységi patak halegyütteseinek térbeli eloszlásának és időbeli változásainak megismerése érdekében végzett kutatásaink főbb eredményeit foglaljuk össze. Jellemezzük a fajszám változásait, elemezzük a medence élőhely-típusok szerepét a faji sokféleség fenntartásában. Összehasonlítjuk a faji összetétel és a táplálkozási funkció időbeli változékonyságát a másodrendű Bemecei- és a harmadrendű Kemence-patakban (Börzsöny-hg). Rámutatunk arra, hogy még természetes középhegységi patakjainkban is viszonylag kevés faj jelentős a fimkció szempontjából, illetve hogy a faji sokféleség fenntartása szempontjából a felső szakaszok az alsó patak szakaszok halállományainak dinamikájától függhetnek. A torkolat > eredet irányába ható folyamatok, a betelepülés (kolonizáció) mértéke fontos a faji sokféleség kialakulása és időbeli változékonysága szempontjából. Közép távú vizsgálataink alapján a funkcionális (táplálkozási guild) összetétel időbeli dinamikáját e kolonizációs folyamatok nem befolyásolják alapvetően. Kulcsszavak: Halállomány-összetétel, patak, térbeli és időbeli dinamika, táplálkozási guild, Börzsöny-hg. Bevezetés Annak ellenére, hogy mind az elméleti hidrobiológiái, mind pedig a gyakorlati természetvédelem szempontjából nagy jelentőséggel bír, rendkívül hiányos ismeretekkel rendelkezünk hazai patakjaink halegyütteseinek szerveződéséről. Az utóbbi évek Hidrobiológus Napok előadásain, számos tanulmány alapján, általános képet kaphattunk a középhegységi patakok makrogerinctelen élőlény együtteseinek térbeli eloszlási mintázatáról és mennyiségi viszonyairól (pl. Schmera 2001, Cser és Andrikovics 2001). A halegyüttesek szerveződésének megismerése szempontjából azonban középhegységi patakjaink még mindig a ritkán vizsgált vízterek közé tartoznak. Jelen munkánkban a középhegységi patakok halegyütteseinek tér-időbeli mintázatának feltárásával kapcsolatos vizsgálataink főbb megállapításait foglaljuk össze. Dolgozatunkban 1.) bemutatjuk a halállomány faji összetételének térbeli változását egy középhegységi patak folyásiránya mentén és 2.) jellemezzük a halegyüttesek szerkezeti és funkcionális összetételének időbeli változásait egy másodrendű és egy harmadrendű vízfolyásban. A halállomány természetes (emberi hatásoktól lehetőleg befolyásolatlan) dinamikájának feltárása érdekében, intenzív terepbejárással választottuk ki számos középhegységi patakunk közül azt a vízfolyás-rendszert, amely közel természetesnek mondható és modellértékű referenciaként szolgálhat a halállomány természetes működési folyamatainak megértéséhez. Anyag és módszerek Vizsgálati helyszínünk a Börzsöny-hegységben folyó másodrendű Bernecei-patak és befogadó patakja a harmadrendű Kemence-patak volt. A Kemence-patak az Ipoly folyó mellékpatakja. A Bernecei-patakból 1999-től 2002-ig, míg a Kemence-patakból 2000-től 2002-ig gyűjtöttünk évszakos, mennyiségi összehasonlításra alkalmas adatokat a halállomány szerkezetéről és jellemeztük a mintavételi szakaszok fizikai (hidrológiai és geológiai) szerkezetét, megkülönböztetve az egyes élőhelyfoltokat (bővebben lásd Erős 2001 a és b). Az időbeli változások nyomon követéséhez három mintavételi helyszínt jelöltünk ki, kettőt a Bernecei-patakon (Bl, B2) és egyet a Kemence-patakon (K). E helyszínek évszakos monitorozása mellett, a halfauna térbeli eloszlásának részletesebb feltérképezése érdekében, 2001 augusztusában, a Bemecei-Kemence vízfolyás mintegy 10 km-es szakaszán felmértük a medence (mély, lassú folyású, lágyabb aljzatú mederszakasz) és néhány, ezekhez kapcsolódó gázló (sekély vizű, gyorsabb folyású, keményebb aljzatú mederszakasz) élőhelytípus halegyüttes összetételét. Figyelembe véve a medencék meghatározó szerepét a faji sokféleség fenntartásában, vizsgálatokat végeztünk annak érdekében, hogy meghatározzuk: a medencék bizonyos paraméterei miként határozzák meg a fajszám változékonyságát. Három fő változót vontunk be vizsgálatainkba, amelyek, feltételezéseink szerint, megfelelően magukba foglalhatják a faj számot befolyásoló tényezőket, a mikroélőhely befolyásoló hatásától a tájléptékű tényezőkig. E három változó a 1.) medence térbeli helye a folyásirány mentén, 2.) a medence térfogata és 3.) a medence aljzat összetételének változatossága volt. A medencék térbeli helyét a torkolattól vett sorrendiségük alapján határoztuk meg. Az aljzat összetételének változatosságát a Shannon-Wiener képlet alapján számítottuk, a mederanyag méret összetélelének százalékos gyakorisága alapján. Adataink statisztikai értékeléséhez path analízist alkalmaztunk (Sváb 1981). A halfajok számának változékonyságát, az átlagos fajszám és a szórás ismeretében, a variációs koefficiens segítségével értékeltük (Sváb 1981). A halállomány funkcionális összetételét a táplálkozási csoportok százalékos összetételének időbeli változásai alapján vizsgáltuk. A táplálkozási csoportok használata szélesebb körű, a pataki ökoszisztéma működési folyamataihoz közelebb álló információval szolgál, mint pl. a szaporodási guild, vagy az élőhelyi guild jellemzés. Eredmények és értékelésük A halfauna léptékfuggő térbeli eloszlása A Bernecei-Kemence-Ipoly vízfolyás mentén a halfauna összetétele tipikus egymásba ágyazott szerkezetet mutat (1. táblázat). A fajok száma a forrás-torkolat irányban meredeken növekszik, az alsóbb szakaszok halfauna készlete magában foglalja a felsőbb szakaszok halfauna elemeit. A fajok előfordulása azonban nem egyenletes a vízfolyás mentén. A medencék mindig több halfajt tartalmaznak, mint az ugyanabban a térbeli pozícióban fekvő gázlók (1. ábra). A medence jellegű mederszakaszok a halállomány sokféleségének fenntartásában tehát kulcsfontosságú szerepet töltenek be. A path analízis szerint a medence térbeli helyzete, térfogata és aljzatának összetétele több mint 80 %-ban (81,2%) meghatározza a fajszám változásait középhegységi patakokban. Legjelentősebb közvetlen hatása a medence helyének (53,1 %) és térfogatának (10,4 %) volt. E két változó egymástól nem elválasztható (közvetett) hatása is jelentős volt (24,5 %). Az aljzat összetételének hatása a fajszám változásaira elhanyagolható mértékűnek bizonyult (1 %).