Index hodnocení ekologické kvality toku pomocí rybích společenstev v České republice

Vodní organismy mají velmi dobrou schopnost reflektovat podmínky prostředí, ve kterém žijí, proto jsou často využívány k posouzení ekologického stavu. Využití vodních organismů (bioty) jako indikátoru ekologického stavu má opodstatněný význam [5]. Jejich fyziologická tolerance a ekologické preference úzce souvisejí s podmínkami prostředí, v němž žijí, a jsou schopny rychle reflektovat změny prostředí [6, 7]. Bioindikátory jsou široce využívány k poskytování užitečných informací o změnách či znečištění životního prostředí a odrážejí dlouhodobé vlivy/stresory, jež na organismy nepůsobí odděleně, nýbrž současně [8]. Většinou jsou metody hodnocení založeny na taxonomickém složení společenstva, které poskytuje informace o biologických interakcích, vnitřním utváření společenstva, ale i fungování daného ekosystému [9].

Společenstvo juvenilních ryb (0+) představuje vhodný nástroj pro monitoring ekologického stavu vodních toků, protože vykazuje velmi rychlou reakci na měnící se podmínky. Společenstvo juvenilních ryb (tj. 0+, kde 0 znamená žádná prožitá zima a + znamená prožitá vegetační sezona) proto představuje vhodný nástroj pro monitoring ekologického stavu ve vodních tocích, zejména proto, že je většina českých a moravských vodních toků zarybňována, tj. jsou vysazováni subadultní a adultní jedinci [6]. Kromě reprodukční úspěšnosti dospělců je společenstvo juvenilních ryb (0+) ovlivněno přežíváním jejich raných stadií, které jsou velmi těsně spjaty s výskytem vhodných mikro až mezohabitatů [11], jako jsou mělké úseky s dostatkem potravy a úkrytů, tzv. „rybí školky“ [10, 11]. Společenstvo juvenilních ryb (0+) je také utvářeno sezonními i mezisezonními změnami habitatů a hydrologickým [12] i teplotním režimem, který má podstatný vliv na celkovou diverzitu i abundanci jednotlivých druhů [13, 14].

Cílem studie bylo posouzení stavu společenstva juvenilních ryb (0+) na 22 sledovaných lokalitách napříč Českou republikou (ČR) v letech 2019-2021. Ichtyologický průzkum probíhal na 22 lokalitách (obr. 1), jež byly vybrány na základě předešlých poznatků z monitoringu jakosti vod, který provádí Český hydrometeorologický ústav [19]. Sledované lokality byly umístěny v závěrových profilech a na páteřních tocích ČR (obr. 1). Vzorkovací místa pro odlov juvenilních ryb (0+) byla umístěna pod obcemi a přilehlými aglomeracemi z důvodu možného ovlivnění technickými úpravami, jezovými manipulacemi, vypouštěním odpadních vod i plošnými zdroji znečištění, a to zejména ve významných zemědělských oblastech.

Odlov ryb byl prováděn elektrolovem (bateriovým agregátem) v mělkých úsecích podél břehové linie. Odlovy ryb (0+) byly prováděny od druhé poloviny srpna do druhé poloviny září. Konec léta představuje vhodné období pro odběr vzorků juvenilních ryb (0+) z důvodu relativně nízkých a stabilních průtoků. I abundance juvenilních ryb (0+) je už relativně stabilní, ve srovnání s vysokou mortalitou, jež nastává během prvních týdnů až měsíců po vylíhnutí/vykulení [10]. Juvenilní ryby (0+) se v tomto období stále zdržují v mělkých úsecích podél břehu a ještě se nepřesouvají do hlubších částí vodních toků (na zimoviště), k čemuž dochází zpravidla během podzimních měsíců [10]. Délka proloveného úseku se odvíjela od množství mezohabitatů (mělké proudné úseky, mrtvé dřevo, vodní i zaplavená terestrická vegetace, stojatá voda) a pohybovala se v rozmezí od 50 m do 200 m (medián 100 m). Sledovaný úsek byl rozdělen na několik dílčích úseků tak, aby byla zachycena významná část variability prostředí a celkové společenstvo juvenilních ryb (0+).

Zhodnocení ekologického stavu sledovaných vodních toků bylo provedeno prostřednictvím českého multimetrického indexu (CZI), který kombinuje několik metrik, jejichž výsledky jsou spojeny do multimetrického výstupu a zahrnují několik atributů společenstva. Mezi metriky, jež popisují a hodnotí podmínky prostředí, patří nadmořská výška, řád vodního toku dle Strahlera, úmoří, typ toku (A - horské potoky až G - nížinné řeky) a typické taxony pro daný typ vodního toku i nepůvodní druhy, které významným způsobem snižují výslednou hodnotu indexu [16].

Čtěte také: Český Těšín: Dopravní uzel

Společenstvo juvenilních ryb (0+) bylo relativně bohaté, celkem bylo zaznamenáno 36 druhů, minimálně byly zachyceny čtyři a maximálně 15 druhů na lokalitu (průměrně se vyskytovalo devět druhů na lokalitu). Ve sledovaném období byly zjištěny významné rozdíly ve společenstvu juvenilních ryb (0+) napříč lokalitami i mezi jednotlivými lety. Společenstvo juvenilních ryb bylo poměrně bohaté, celkem bylo zaznamenáno 36 druhů na 22 lokalitách. Ve složení druhového společenstva mezi jednotlivými lokalitami byly značné rozdíly, minimálně byly zaznamenány čtyři druhy na lokalitu (Cidlina - Sány v roce 2019), naopak nejvíce druhů (15) bylo uloveno v roce 2021 na lokalitě Labe - Hradec Králové (úsek byl loven pod jezem v blízkosti obce Vysoká nad Labem). Ve sledovaném období bylo v průměru na lokalitách odloveno devět druhů (průměrně bylo zaznamenáno 7,1 druhu na lokalitu v roce 2019, 8,7 v roce 2020 a 9,7 v roce 2021).

Mezi druhy s nejvyšší abundancí patřil jelec tloušť (Squalius cephalus ∑6156 ind. [individuum], obr. 4, tab. 1), hrouzek obecný (Gobio gobio ∑2976 ind., obr. 4, tab. 1), hořavka duhová (Rhodeus amarus ∑2518 ind., obr. 4, tab. 1), ouklej obecná (Alburnus alburnus ∑2447 ind., obr. 4, tab. 1), plotice obecná (Rutilus rutilus ∑2007 ind., obr. 4, tab. 1) a parma obecná (Barbus barbus ∑1434 ind., obr. 4, tab. 1). Jednotka lovného úsilí (CPUE [Catch Per Unit Effort]) mezi jednotlivými lety a lokalitami výrazně kolísala, minimální hodnota CPUE byla zaznamenána v roce 2019 na Berounce v Plzni (Bukovec) 0,3 ind.m-1 (obr. 5) a maximální 25,4 ind.m-1 na Olši ve Věřňovicích v roce 2021 (obr. Průměrná hodnota CPUE mezi lokalitami a lety dosahovala hodnot 3,3 ind.m-1. Podobně jako CPUE, tak i biomasa ryb vykazovala vysokou variabilitu mezi lety a lokalitami. Nejnižší hodnoty 0,4 g.m-1 byly zaznamenány v roce 2019 na Vltavě v Praze (Vrané, obr. 6), naopak nejvyšší 5,0 g.m-1 byly evidovány v roce 2021 na Odře v Ostravě (Svinov, obr. 6). Průměrná hodnota biomasy mezi lokalitami ve sledovaném období dosahovala 1,8 g.m-1.

Zhodnocení ekologického stavu bylo realizováno pomocí českého multimetrického indexu (CZI). Zhodnocení ekologického stavu podle českého multimetrického indexu (CZI) prokázalo podstatné změny na sledovaných lokalitách, které nastaly během let 2019-2021. Byly zaznamenány zásadní změny ekologického stavu: čtyři lokality vykazovaly výrazné zhoršení a čtyři naopak odrážely výrazné zlepšení stavu. Zhoršení stavu bylo zaznamenáno na čtyřech sledovaných lokalitách ve srovnání s předchozími lety (Labe - Hradec Králové, Ploučnice - Děčín/Březiny, Mže - Plzeň, Dyje - Podhradí, obr. 7). Nejnižší hodnoty CZI, a tedy i nejhorší ekologický stav (tj. zničený a poškozený) byly zaznamenány na lokalitách Ohře - Želina (0,200, obr. 7), Dyje - Jevišovka (0,295, obr. 7), Cidlina - Sány (0,305, obr. 7), a Dyje - Podhradí (0,344, obr. 7). Zlepšení ekologického stavu bylo detekováno celkem na devíti lokalitách (obr. 7). Nejvýraznější zlepšení za sledované období bylo zaznamenáno na čtyřech lokalitách, tj. na Labi v Litoměřicích, Lužnici ve Veselí n. Lužnicí, Vltavě v Praze (Vrané) a Dyji v Písečném. Na lokalitách Orlice v Nepasicích, Olše ve Věřňovicích ekologický stav nabýval 1. třídy (tj. velmi dobrý). U zbývajících lokalit byl stav spíše setrvalý, nedocházelo ani k výraznému zlepšení, ani ke zhoršení (obr. 7).

Naopak nejnižší hodnoty CZI vykazovaly lokality Ohře - Želina (Ústecký kraj), Dyje - Podhradí nad Dyjí, Dyje - Jevišovka (Jihomoravský kraj) a Cidlina - Sány (Středočeský kraj), které reflektovaly poškozený stav. Zhoršení ekologického stavu nebylo zapříčiněno změnou vhodných habitatů nebo jejich úbytkem, ale především přítomností nepůvodních druhů, jež hodnotu indexu CZI výrazně snižují.

Mnohorozměrné analýzy prokázaly významné rozdíly ve společenstvu juvenilních ryb v letech 2019-2021 (P = 0,011, obr. 8a), ale nebyly prokázány rozdíly v diverzitě mezi společenstvy napříč sledovanými lokalitami (P = 0,086, obr. Studie byla prováděna napříč ČR. Jednotlivé vodní toky a lokality se od sebe výrazně lišily nejen vodnatostí, geomorfologií, ale i technickými úpravami koryta. Na všech 22 sledovaných lokalitách bylo společenstvo juvenilních ryb velmi rozmanité. Druhová diverzita kolísala napříč jednotlivými lety i lokalitami, celkem bylo zaznamenáno 36 druhů (minimálně byly zachyceny čtyři a maximálně 15 druhů na lokalitu).

Čtěte také: Český Brod hledá vedoucího životního prostředí: Co obnáší tato role?

Hodnoty CPUE vykazovaly poměrně vysokou variabilitu mezi lokalitami i sledovanými lety (obr. 5). Nejnižší hodnoty CPUE (0,3 ind.m-1, obr. 5) byly zaznamenány na Berounce v Plzni v roce 2019, ale v roce 2021 byly již evidovány hodnoty CPUE 6,8 ind.m-1 (obr. 5). Naopak nejvyšší hodnoty CPUE byly v roce 2021 na Olši ve Věřňovicích 25,4 ind.m-1, avšak v předchozích letech byly zaznamenány výrazně nižší abundance (4,5 a 2,1 ind.m-1, obr. 5). Obdobně i biomasa vykazovala velkou proměnlivost ve sledovaném období mezi lokalitami i lety, nejnižší hodnoty byly zjištěny na Vltavě v Praze (0,4 g.m-1, obr. 6) v roce 2019, ale v roce 2021 biomasa dosahovala téměř dvojnásobných hodnot (obr. 6). Naopak nejvyšší hodnoty 5,0 g.m-1 byly v roce 2021 na Odře v Ostravě (v městské části Svinov, obr. 6), nicméně v předchozích letech byly zaznamenány více než třikrát nižší hodnoty biomasy (obr. 6). Výrazné rozdíly v biomase i CPUE mezi jednotlivými lety v rámci téže lokality mohou souviset s meziročními rozdíly, výkyvy teplot či fluktuací hladiny (povodně, sucho), které mají výrazný vliv na reprodukční potenciál ryb i celé jejich společenstvo [6, 24, 25]. Rozdíly v abundanci i biomase mohou být taktéž ovlivněny meziročními biologickými cykly, jako jsou velikosti jednotlivých kohort, které vstupují do rozmnožování [6, 10], jež se mohou mezi jednotlivými lety výrazně lišit. Dále mohou být zapříčiněny i fluktuací dostupné potravy, tj. změnou ve společenstvu mikro a makrozoobentosu, které představuje významný zdroj potravy.

Velká část říčních systémů je silně pozměněna či poškozena lidskou činností [1], jako jsou nevhodné hydromorfologické úpravy i manipulace na vodních elektrárnách [2, 3], zavlečení invazních druhů, nadměrný vstup živin a znečištění cizorodými látkami [3]. Tyto multistresory významně ovlivňují celé vodní ekosystémy [1]. Voda a její kvalita hraje významnou roli z hlediska její využitelnosti jako nenahraditelné vstupní suroviny pro nespočet odvětví činností člověka [4]. Stejně tak i životní prostředí, na které je vázáno částečně nebo celým životním cyklem velké množství organismů.

Závěry našeho průzkumu poukazují na skutečnost, že k významným změnám ve společenstvu juvenilních ryb může docházet na téže lokalitě i ve velmi krátkém časovém úseku (jednoho roku).

V roce 2000 byla proto v EU přijata tzv. Rámcová směrnice o vodách. Cílem této směrnice je především zamezit zhoršování kvality vod a zlepšit stavu vodních ekosystémů a vodního prostředí. Podle této směrnice mají členské státy EU povinnost kvalitu povrchových vod monitorovat a vyhodnocovat. Hodnocení je založeno na faktu, že každý organismus je jinak náchylný ke změně stavu prostředí, ve kterém je schopen žít a rozmnožovat se. Pokud náročnější druhy ztratí vhodné podmínky k životu a rozmnožování, pak z prostředí mizí a zůstávají zde jen ty druhy, které jsou velmi přizpůsobivé anebo málo náročné. V České republice, na rozdíl od ostatních evropských států, je ekologický stav toků podle ryb vyhodnocován pouze na základě výskytu plůdku ryb, ryby starší než jeden rok se do hodnocení nezapočítávají. Hodnocení ekologického stavu podle ryb je založeno na porovnání druhové skladby a početnosti plůdkových společenstev s referenčními (očekávanými) hodnotami pomocí různých ukazatelů, jako je např. počet typických druhů, zastoupení proudomilných (reofilních) druhů, přítomnost nežádoucích a invazních druhů atd. Výsledkem je hodnota indexu CZI, podle kterého je tok zařazen do jedné z pěti kategorií ekologického stavu podle stupně ovlivnění lidskou činností. Hlavním cílem Rámcové směrnice o vodách je dosažení minimálně tzv. „dobrého″ ekologického a chemického stavu všech útvarů povrchových a podzemních vod, tj.

V roce 2022 byl v období od 16. srpna do 7. října proveden odlov ryb na 17 monitorovaných profilech toků, kde uživatelem revíru je Západočeský územní svaz. Celkem bylo uloveno 18 druhů ryb, 2201 tohoročních jedinců a 1590 ryb starších než jeden rok. Celkově bylo v roce 2022 ze 16 vzorkovaných lokalit 11 zařazeno do 1. nebo 2. třídy ekologického stavu (VELMI DOBÝ nebo DOBRÝ stav). Tyto toky tedy podle hodnocení ryb splňují požadavky Rámcové směrnice o vodách.

Čtěte také: Květnaté louky Bílých Karpat

Příčinou negativního hodnocení toků, spadajících zejména do kategorií 4. a 5. (poškozený a zničený stav) je z pohledu ryb především značně odlišná druhová skladba a početnost rybí obsádky v porovnání s tou, která by se v daném toku měla vyskytovat. Příčinou bývá především změněné prostředí původního toku (narovnání toku, úpravy dna i břehů, vzdutí způsobené jezy, přehradami), v kombinaci s vlivem nevhodného zemědělského a rybničního hospodaření v povodí potoka či řeky.

Je dobré si uvědomit, že řeka či potok je domovem většího množství drobných druhů ryb, které na prut běžně nechytáme a které nejsou na první pohled vidět. Je to například mřenka, hrouzek, střevle, vranka, ouklej.

tags: #index #hodnoceni #ekologicke #kvality #toku #pomoci

Oblíbené příspěvky:

• Podmínky jednorázového odvozu odpadu
• Co zabalit na školu v přírodě?
• Strategie pro čistší ovzduší ve Vysokém Mýtě
• Recenze odpadkových košů
• Ekologická udržitelnost