Hidrológiai Közlöny 2007 (87. évfolyam)

6. szám - XLVIII. Hidrobiológus Napok: Európai elvárások és a hazai hidrobiológia Tihany, 2006. október 4–6.

126 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2007. 87. ÉVF. 6. SZ. Further Research Information on Protozoa (Ciliate) Fauna of the Hévíz Lake, Hungary Szabó, A. University of Debrecen, Depart, of Agricultural Microbiology, 138. Böszöményi St. 4032. Debrecen, szaboa(a)agr.unideb.hu Abstract: The regular research of the Hévíz Lake was launched in 1996. In connection with this research project the investigation of protozoa (Ciliophora, Ciliata), which had not been studied before at all, started in 2004. Samples were taken from 5 different places of the lake. Apart from the filtered samples, scrape samples were occasionally also taken from Nymphaea stocks as well as from the alga coating of timber and concrete posts. The results of the 2005-2006 analyses indicate that the research of the northern, swampy parts with rich macrovegetations detected further ciliate species. The majority of ciliate species were found in samples drawn from places exuberant with vegetation; less species were disclosed in planktons and live coating. 60 ciliate species were found in 2004 in the lake, 67 in 2005, and 57 in 2006. The three-year research proves that 33 ciliate species which could not be found in 2004 occurred in this period; so now 96 ciliate and protozoa species are known in the different wetland habitats of the Hévíz Lake. The results also show that the characteristic leading species of the lake is Disematostoma buetschlii, as it appears in smaller or greater numbers at all places and at all times of drawing samples. The seasonal changes in the composition of species groups can easily be followed despite the balance of ecological factors (e.g., temperature, water quality, and pH) in the lake. Differences can range from 50 to 85 %. Keywords: thermal water, ciliate fauna, Nymphaea stock A szubmerz növények békalencsékre gyakorolt gátló hatásai Szabó Sándor Marten Scheffer

2, Rudi Roijackers

2, Braun Mihály

3, Borics Gábor

4, Farkas Oszkár

1 "Nyíregyházi Főiskola Biológia Intézet H-4401. Nyíregyháza, PF: 166, szabos@nyf.hu 2 Wageningen University, Department of Environmental Sciences, P. Box 8080, 6700 DD Wageningen, The Netherlands, 3Debreceni Egyetem Szervetlenkémiai és Analitika Tanszék, H-4010. Debrecen, PF: 21, 4Tiszántúli Környezetvédelmi-, Természetvédelmi-, Vízügyi Felügyelőség. 4025. Debrecen, Hatvan u. 16. Kivonat: A szubmerz és úszó (free-floating) vízinövényzet fényért és a tápelemekért folyó kompetíciójának aszimmetrikus volta magyarázatot ad arra, hogy miért hozhat lére az egyik vagy a másik növénycsoport önstabilizáló körülményeket. Bár az úszó vízinövényzet szubmerz növényekre gyakorolt árnyékoló hatásáról alapos ismereteink vannak, a szubmerz növények úszó növényekre gyakorolt hatása kevésbé ismert terület. Jelen laboratóriumi vizsgálatunkban bemutatjuk, hogy a szubmerz növények (Elodea nuttallii, Ceratophyllum demersum) hogyan változtatják meg a víz tápelemösszetételét, és ennek következtében miként hatnak az úszó vízinövények (Lemna gibba) növekedésére. Bizonyítást nyert, hogy alacsony tápelemkoncentráción (0.1-2 mg N f') a szubmerz növények képesek erősen csökkenteni a békalencsék növekedését. A Lemna növekedése bizonyos esetekben teljesen megállt szubmerz növények hatására. A békalencsék megnyúlt gyökérszálai, továbbá az extém alacsony szöveti N, Mn és klorofill koncentrációja indikálta, hogy a növekedésgátlás a szubmerz növényeknek a víz tápelemösszetételére gyakorolt hatásán keresztül valósult meg. Az eredmények megerősítik azt a hipotézist, hogy a szubmerz növények gátolják a tavak úszó növényekkel történő benépesülését. Kulcsszavak: kompetíció, szubmerz, Lemna, Elodea, Ceratophyllum. Bevezetés Egy fo funkcionális csereviszony (trade-off) vízi makrofitonok között egyrészt a tápelemfelvételkapacitás maximalizálása, szemben a fényviszonyok optimalizálásával. Ez a csereviszony döntően meghatározhatja egy tápelem gradiens mentén a szubmerz növények kompetitív előnyét az úszó (free-floating) növényekkel szemben. Az úszó - hazai irodalomban „lebegő emerz" - növények helyzetüknél fogva sürü szőnyegként beárnyékolhatják a vízteret, és ezáltal lehetetlenné teszik a szubmerz növények túlélését (Grigorszky et al. 1998, 2003). A szubmerz növények viszont valószínűleg a rendelkezésre álló tápelemek elvonásán keresztül befolyásolják az úszó növények növekedését. A kompetíció különösen erős lehet a nitrogén tekintetében. A szervetlen N koncentráció a szubmerz hínárállományok víztereiben gyakran kimutatási határérték alatti (Goulder 1969). Ezt az alacsony tápelem-koncentrációt nem csak a makrofitonok tápelem felvétele okozza, hanem ezen túlmenően a növényeken élő perifiton tápelem felvétele is (Scheffer, 1998). A növényi tápelemfelvételen túl a tápelemek hozzáférhetőségét tovább csökkenti a foszfát és a mikroelemek (Fe, Mn) kémiai kicsapódása, mely az intenzív fotoszintézis következtében kialakuló magas pH miatt megy végbe (Wetzel 1983). A fényért és a tápelemekért folyó verseny az úszó és szubmerz növények között aszimmetrikus. Emiatt az úszó hínárnövények inkább eutróf körülmények között válnak dominánssá, míg a szubmerz növények inkább alacsonyabb trofikus szinten. (Scheffer et al. 2003). E két növénycsoport közötti kölcsönhatásokkal eddig viszonylag kevés tanulmány foglalkozott. Ezek nagy része is csak az úszó növények szubmerz növényekre gyakorolt hatására fektetett hangsúlyt. A szubmerz növények úszó növényekre gyakorolt hatásáról viszont nagyon hiányos ismereteink vannak. Forchhammer (1999) szerint ez a hatás jelentéktelen mértékű, aminek ellentmond azonban az a megfigyelés, hogy a sürü, szubmerz hínárállományok fölött az úszó növények denzitása nagyon alacsony (Scheffer et al. 2003). Egy korábbi vizsgálatunkban már felvetettük, hogy a szubmerz növényzet úszó növények növekedésére gyakorolt hatása kulcsfontosságú lehet számos édesvízi növénytársulás szerkezetének alakulásában, mivel a fényért és a tápelemekért folyó kompetíció a két növényzeti csoport bármelyikének a stabil dominanciáját eredményezheti (Scheffer et al. 2003). Jelen laboratóriumi kísérletünkben azt vizsgáljuk, hogyan befolyásolják a szubmerz növények a víztest tápelem-összetételét, és ezen keresztül hogyan hatnak az úszó vízinövények növekedésére. Anyag és módszer A kísérlethez Elodea nuttallii és Lemna gibba növényeket használtunk, melyeket Wageningen (Hollandia) környéki csatornákból gyűjtöttük. A növényeket Barkó és Smart (1985) által, kifejlesztett tápoldaton preinkubáltuk, majd NH

4N0

3 és K

2HP0

4 törzsoldat hozzáadásával 0,5 mgN f'-re s 0,08 mgP 1"' -re egészítettünk ki. A tápoldat mikroelem ellátását Tropica oldattal biztosítottuk. A kísérlet során vizsgáltuk, hogy különböző trofikus szinteken és denzitásokon hogyan befolyásolják a szubmerz hínárnövények békalencsék növekedését. A kultúrákhoz 2 l-es tápoldatot tartalmazó akváriumokat használtunk. A kontroll kultúrában a kiindulási Lemna biomassza 0,lg volt. A kontroll Lemna-kultúrákban a békalencsék optimális növekedését Szabó és mtsai (2003) módszere segítségével biztosítottuk. A szubmerz növényekkel kezelt békalencse-kultúrákba a 0, 2, és 10 g Elodea hajtást helyeztünk. A Lemna-Elodea ko-kultúrákat teljes faktoriális elrendezés alapján öt féle nitrogén-koncentráción (0,1; 0,5; 2, 5; 15 mg N l"

1) neveltük 180 pmól m"

2 s"

1 megvilágításon, 16/8 óra foto-perióduson, 25 C° hőmérsékleten. 10 napon keresztül kétnaponta vizsgáltuk a tápoldat kémiai összetételét (pH, N, P, Fe, Mn) és mértük a békalencsék nedves tömegét. A kísérlet végén a hínárnövényeket learattuk, megmértük a száraz és nedves tömegüket, klorofill tartalmukat meghatároztuk, s a növényi mintán ICP AAS-el és Vario EL elem-analizátorral elemanalízist végeztünk (Szabó et al. 1999).