METODIKA ODBĚRU A ZPRACOVÁNÍ VZORKŮ MAKROZOOBENTOSU.

Prezentace na téma: "METODIKA ODBĚRU A ZPRACOVÁNÍ VZORKŮ MAKROZOOBENTOSU."— Transkript prezentace:

1 METODIKA ODBĚRU A ZPRACOVÁNÍ VZORKŮ MAKROZOOBENTOSU

2 Makrozoobentos Měřené parametry: Taxonomické složení, abundance, diverzita přítomnost citlivých druhů. Hodnocené vlivy: Především organické znečištění a acidifikace, mohou být modifikovány k detekci všech vlivů. Pohyblivost hodnocených organismů: Nízká, nepříznivé vlivy mohou způsobit drift. Míra a zdroje variability: Vysoká sezónní variabilita ve struktuře společenstva. Možnost ovlivnění klimatickými jevy. Vzorkované habitaty: Peřeje, tůně, litorál, makrofyta a další ponořený materiál. Náročnost odběru: Poměrně snadný. Problémy v prudce tekoucí nebo hluboké vodě.

3 Makrozoobentos Náročnost determinace: Obvykle snadná do rodu, do druhu vyžaduje experty pro některé skupiny. Existence referenčních dat: Existují v řadě evropských zemí. Výhody: Nejužívanější biologické indikátory. Existence klasifikace toků. Možnost adaptace existujících systému k požadavkům WFD. Nižší variabilita než u fyzikálně-chemických a chemických prvků. Nevýhody: Zčásti náročná determinace. Vysoká prostorová variabilita ve vztahu k substrátu a časová s ohledem na vývojové cykly hmyzu i na kolísání průtoků. Závěry a doporučení: Klíčový prvek pro hodnocení.

4 METODIKA ODBĚRU A ZPRACOVÁNÍ VZORKŮ MAKROZOOBENTOSU METODOU PERLA

5

6 Princip metody 1 Systém PERLA je metoda vytvořená pro monitoring hodnocení ekologického stavu toků a je v souladu s požadavky Rámcové Směrnice (WFD) (2000). Metoda je vytvořená pro odběr vzorků z broditelných tekoucích vod. –Vzorkování je proto možné aplikovat pouze na těch tocích, které může hydrobiolog ve vysokých holínkách nebo v brodících kalhotách přejít minimálně do poloviny za normálního vodního stavu, tzn. asi do 1 m hloubky (rychlost proudu do 1 m.s-1). Odběr se doporučuje provést za normálního, případně podnormálního vodního stavu (Q270d a nižší).

7 Princip metody 2 Metoda PERLA je založena na multihabitatovém odběru (ČSN 757703), při kterém jsou habitaty v toku vzorkovány proporcionálně podle jejich výskytu v odběrovém úseku toku. Pro odběr se používá standardní metoda 3-minutového semikvantitativního multihabitatového vzorkování s použitím ruční bentosové sítě. Vzorky jsou determinovány v takové podrobnosti, aby bylo dosaženo alespoň závazné determinační úrovně. U jednotlivých taxonů jsou počítány abundance.

8 Související normy ČSN ISO 5667–6: 1994 (75 7051) Jakost vod – Odběr vzorků – Část 6: Pokyny pro odběr vzorků z řek a potoků ČSN EN 25667–1: 1995 (75 7051) Jakost vod – Odběr vzorků – Část 1: Pokyny pro návrhy programu odběru vzorků ČSN EN ISO 5667–3: 1996 (75 7051) Jakost vod – Odběr vzorků – Část 3: Pokyny pro konzervaci vzorků a manipulaci s nimi ČSN EN 27828: 1996 (75 7703) Jakost vod – Metody odběru biologických vzorků – Pokyny pro odběr vzorků makrozoobentosu ruční síťkou

9 Terénní vybavení 1 Brodící holínky nebo brodící kalhoty Bentosová síť, s velikostí ok 500 μm, s dlouhou rukojetí, rozměry rámu 25 x 25 cm a hloubkou síta 40 – 50 cm Ruční bentosová síťka, s velikostí ok maximálně 500 μm, s průměrem rámu zhruba 25 cm (vhodná k manipulaci se vzorkem, zejména pro praní vzorku) Dvě bílá plastová vědra, s objemem 10 litrů Stopky Polarizační brýle Fotoaparát GPS přístroj Pásmo nebo laserový dálkoměr Terénní přístroje pro analýzu vody (pH, O2, teplota, vodivost)

10 Terénní vybavení 2 Gumové rukavice Mísy pro vybírání biologického materiálu (bílé fotografické A4 a A3) Entomologické pinzety různého tvaru a tvrdosti Balónkové pipety Vybírací sítka Plastové širokohrdlé vzorkovnice, s objemem 0,5 – 2 litry (pro uchování a transport netříděného odebraného materiálu) Skleněné nebo plastové zkumavky (pro uchování materiálu vybraného v terénu) Gumičky na svazkování epruvet Sada barevných vodostálých fixů Grafitová tužka Propisovací tužka Psací podložka Nůžky Stojánek na epruvety Campingový nábytek Konzervační roztoky – formaldehyd a ethanol Přepravky na vybavení a vzorky

11 Laboratorní vybavení dělicí zařízení (na podvzorkování) stereomikroskop mikroskop preparační jehly Petriho misky, zkumavky a mikroskopická skla roztoky pro zhotovování trvalých mikroskopických preparátů: Apathyho sirup, kanadský balzám, Liquido-Faure, roztok glycerolu determinační klíče.

12 Vzorkovací období jarní (březen – polovina května); fenologicky je to období do začátku květu řepky podzimní (konec září – začátek listopadu) X

13 Vlastní odběr vzorků 1 standardní metoda 3-minutového semikvantitativního multihabitatového vzorkování s použitím ruční bentosové sítě. do celkové doby odběru se započítává pouze čas, po který je dno rozrušováno, jsou promývány rostliny atd., čas strávený přecházením není do doby lovu započítán multihabitatový odběr (ČSN 757703) před vlastním odběrem vytipujeme všechny habitaty, které se v odběrovém úseku vyskytují a odhadneme jejich plošný podíl z celkové plochy dna odběrového úseku (v procentech) habitaty v toku vzorkovány proporcionálně podle jejich výskytu v odběrovém úseku toku

14 Vlastní odběr vzorků 2

15 při odlovu se postupuje směrem proti proudu řeky, aby se nenarušovala ještě neprozkoumaná plocha ruční síť je postavena spodní stranou rámu na dno a substrát před sítí je rozrušován nohou nebo rukou do hloubky 5 - 10 cm výskyt přisedlých organismů (pijavky, Ancylus fluviatilis atd.) je třeba dodatečně kontrolovat prohlížením kamenů v místech kde je proud neznatelný a dno je bahnité, je možné rozrušit dno nohou a pak nad ním mávat sítí Vlastní odběr vzorků 3

16 obvykle není možné odebrat celý vzorek do sítě najednou aby nedošlo k vyplavování vzorkovaného materiálu ze sítě, je nezbytné během vzorkování několikrát síť vyprázdnit do kbelíku Vlastní odběr vzorků 4

17 v terénu je vzorek zbaven hrubších anorganických sedimentů dekantací jsou odstraněny větvičky, listí vzorek je řádně promyt přes odběrovou síť, aby byl zbaven jemných sedimentů. Dokonalé proprání a umytí všech odběrových pomůcek (zvláště sítě) po každém odběru je nezbytné. Vlastní odběr vzorků 5

18 Postup dekantace: síť je umístěna ve vodě tak, aby rám byl nad vodou, a z vědra je vzorek sléván do sítě (do vody, nikoli na tkaninu sítě). Nejdříve jsou slity lehčí části. Zbylé těžší části vzorku (kameny, písek) jsou ve vědru opakovaně promíchávány rukou a voda s materiálem slévána do sítě, dokud není oddělen hrubý anorganický substrát od zbytku vzorku. Oddělený substrát je prohlédnut na míse a všechny zbylé organismy) jsou individuálně Vlastní odběr vzorků 6

19 Zpracování vzorku v terénu 7 Doporučený postup: vzorek je v terénu předtříděn na bílých fotomiskách do tabletovek dle taxonomických skupin cílem je omezení mechanického poškození křehkých larev hmyzu. snahou je zachytit co nejvíce různých taxonů.

20 Zpracování vzorku v terénu 1 Doporučený postup: částečně vytříděný vzorek je zbaven přebytečné vody, vložen do PVC vzorkovnice o objemu 1 – 2 litry a fixován dotřídění zbylých organismů je pak provedeno v laboratoři.

21 Nouzové řešení: Vzorek je v terénu vložen do PVC vzorkovnice o objemu 1 – 2 litry bez předtřídění a vytřídění organismů je provedeno až v laboratoři. Při tomto postupu dochází k mechanickému poškození křehkých larev hmyzu, což ztěžuje pozdější determinaci. Proto je tento postup akceptovatelný pouze v případě extrémně nepříznivých klimatických podmínek během vzorkování. Zpracování vzorku v terénu 2

22 Konzervace vzorků Vzorky jsou fixovány přidáním 40% roztoku formaldehydu do výsledné 4% koncentrace (ČSN EN ISO 5667-3). Některé organismy je lépe fixovat a konzervovat etanolem (měkkýše, muchničky). Použití jiné fixáže než formaldehydu by mělo být označeno přímo na vzorku (ČSN EN ISO 5667-3). Fixované vzorky by se měly uchovávat pokud možno v chladu, dovolují-li to podmínky transportu.

23 Značení vzorků Vzorky se označují dovnitř vzorkovnic a zkumavek papírovými štítky popsanými obyčejnou tužkou nebo štítky natištěnými na laserové tiskárně či nakopírovanými na fotokopírce. Vně se vzorkovnice značí vodostálými fixy. Štítek i vnější popis musí vždy obsahovat kódové označení vzorku nebo datum odběru, název toku a lokalizaci, optimálně obojí.

24 Odběrový protokol Ke každému vzorku je nezbytné vyplnit odběrový protokol. Do odběrového protokolu je zaznačen také počet vzorkovnic a zkumavek s vytříděnými organismy. V případě odchytu velkých měkkýšů či korýšů, lze v případě spolehlivé determinace v terénu, zapsat do protokolu druh a počet kusů a živočichy pustit zpět do toku.

25 Zpracování vzorků v laboratoři 1 fixovaný vzorek vyklopíme ze vzorkovnice do ruční sítě o velikosti ok 250 μm a dobře propláchneme je-li vzorek bohatý na organismy, je přípustné zpracovat pouze jeho část minimální velikost zpracovaného vzorku je ¼ doporučené podvzorkování je vhodné poznačit přímo v terénu nejdříve vzorek musíme „homogenizovat“ (jemně zamíchat) v plastové misce s vodou a umístit na dělící zařízení.

26 Zpracování vzorků v laboratoři 2 Dělící zařízení je miska se dnem ze síťoviny. Zařízení částečně ponoříme do vody tak, aby dnová síť byla pod vodou, ale horní hrany nikoliv. Na síti dělícího zařízení rovnoměrně rozvrstvíme biologický materiál po ploše (větší kusy dřeva aj., vyndáme je a prohlédneme). Pak vytáhneme zařízení z vody a vykrajovacím čtvercem o definované ploše vydělíme požadovanou část vzorku. Tuto část lopatkou přeneseme do kádinky s vodou. Podvzorkováním dojde nepochybně ke ztrátě určitého počtu málo početných druhů, ale výsledek je mnohem reprezentativnější, než kdyby byl přímo v toku odebrán malý vzorek v kratším časovém intervalu.

27 Zpracování vzorků v laboratoři 3 Z vydělené části vzorku vytřídíme všechny organismy makrozoobentosu do zkumavek dle taxonomických skupin. Zkumavky řádně označíme popisem na víčko a dovnitř štítkem (kód vzorku, datum odběru) a konzervujeme 70% alkoholem nebo 4% formaldehydem. Na štítek připíšeme, z jaké části vzorku je daná taxonomická skupina vytříděna. Počet zkumavek z jednotlivých taxonomických skupin zapíšeme do určené evidenční knihy. Do doby determinace uchováváme zkumavky na dobře odvětrávaném místě s pokud možno konstantní teplotou a ve tmě.

28 Determinace Determinace se provádí do co nejnižší, obvykle druhové úrovně (s ohledem na stanovené determinační úrovně). Výsledky determinace se zaznamenávají do determinačního protokolu, Determinační protokol musí vždy obsahovat: kódové označení vzorku název toku název profilu datum odběru datum determinace jméno determinátora a jeho podpis údaj o zpracovaném podílu vzorku seznam zjištěných taxonů s vyznačením vývojových stadií a s jejich abundancemi

29 Archivace Z primárních záznamů je nezbytné archivovat odběrový a originální determinační protokol. Před archivací je nutno zkontrolovat úplnost jejich vyplnění. Dobu, po kterou je nutno archivovat vzorky, stanovuje zadavatel odběrů dle typu monitoringu.

30 Bibliografie ČSN 75 7051 (EN 25667-2), 1995: Jakost vod - Odběr vzorků - Část 2: Pokyny pro způsoby odběru vzorků ČSN 75 7051 (EN 25667-6), 1994: Jakost vod - Odběr vzorků - Část 6: Pokyny pro odběr vzorků z řek a potoků ČSN 75 7051 (EN ISO 5667-3), 1996: Jakost vod - Odběr vzorků - Část 3: Pokyny pro konzervaci vzorků a manipulaci s nimi ČSN 75 7703 (EN 27828), 1996: Jakost vod - Metody odběru biologických vzorků - Pokyny pro odběr vzorků makrozoobentosu ruční síťkou. ČSN 75 7704 (EN 28265), 1996: Jakost vod - Konstrukce a použití kvantitativních vzorkovačů makrozoobentosu z kamenitých substrátů mělkých vod. ČSN 75 7716: Jakost vod - Biologický rozbor - Stanovení saprobního indexu ČSN 757720 (EN ISO 8689 – 1), 2000: Jakost vod - Biologická klasifikace vodních toků - Část 1: Pokyny pro interpretaci údajů o biologickém stavu toků na základě sledování makrozoobentosu ČSN 757720 (EN ISO 8689 – 2), 2000: Jakost vod - Biologická klasifikace vodních toků - Část 2: Pokyny pro prezentaci údajů o biologickém stavu toků na základě sledování makrozoobentosu

31 Bibliografie Furse, M.T., Moss, D., Wright, J.F., Armitage P.D. & Gunn R.J.M. 1986: A practical manual for classification and prediction of macroinvertebrate communities in running water in Great Britain. Freshwater Biological Association, River Laboratory: 147 pp. Kokeš J. et Vojtíšková D., 1999: Nové metody hodnocení makrozoobentosu tekoucích vod. Výzkum pro praxi, sešit 39, VÚV T.G.M. Praha, 83 pp. Kokeš J., Němejcová D. et al., 2002: Predikční modely říčních ekosystémů. Závěrečná zpráva projektu VaV 510/7/99, Výzkumný ústav vodohospodářský T.G.M. Praha, pobočka Brno, 84 pp. + přílohy Směrnice 2000/60/ES Evropského parlamentu a Rady z 23. Října 2000 ustavující rámec pro činnost Společenství v oblasti vodní politiky. (Water Framework Directive)

32 METODIKA ODBĚRU A ZPRACOVÁNÍ VZORKU MAKROZOOBENTOSU Z NEBRODITELNÝCH TEKOUCÍCH VOD

33 Princip metody 1 nedostatečné zkušenosti navržená metodika sestavena z několika alternativních odběrových metod jejich vypovídací schopnost, finanční a časovou náročnost je možné pouze odhadnout vzorek makrozoobentosu se odebírá z proudnice toku vzorek je směsný z 10 míst zvolených náhodně nebo na příčném transektu odběr vzorku se obvykle provádí z lodi, popr. ze člunu v této metodice jsou doporuceny 3 metody odběru: a) pomocí Birge – Ekmanova drapáku, b) pomocí Ponarova, Van Veen drapáku, c) pneumatickým vzorkovačem (Air-lift sampler).

34 Princip metody 2 Výběr konkrétního odběrového zařízení je určen substrátem: jemný sediment - bagr hrubší sedimenty - air-lift Odběr z proudnice toku se doplňuje vzorkem odebraným ruční sítí z litorální zóny - Postup jako u broditelných tekoucích vod. Odběr ruční sítí by měl být proveden u obou břehů, nebo alespoň u břehu s lepší dostupností a s více vytvořenou litorální zónou.

35 Nebroditelný tok Tok za normálního vodního stavu (průtoku) v dané sezóne a lokalitě nedostupný pro hydrobiologa ve vysokých kalhotových holínkách odebírajícího vzorky ruční sítí. Tok může být nedostupný z důvodu příliš velké hloubky (více než 1m) nebo rychlosti proudu (více než 1m/s). Hydrobiolog zde muže odebírat vzorek jen na omezené ploše dna, kde nelze předpokládat subtrát, hloubku a rychlost proudu reprezentativní pro celý charakteristický úsek toku. U upravených toku se často nelze vubec dostat na dno a dostupná jsou pouze místa s nepřirozeným substrátem těsně u břehu (kamenný zához ap.). Některé lokality, nebroditelné za normálního stavu vody, se mohou stát broditelnými za stavu sníženého. Nepřístupný tok – odběr nelze provést vůbec (vysoké průtoky).

36 Nebroditelné toky Odběr je prováděn ruční sítí semikvantitativní multihabitatovou metodou (ČSN 757703), při kterém jsou habitaty v toku vzorkovány proporcionálně podle jejich výskytu v broditelné části odběrového úseku toku. Odběr je standardizován velikostí vzorkované plochy za časově omezenou jednotku (Angradi 2006). Odběr je prováděn za nízkých nebo podnormálních průtoků v broditelné části toku. Pokud v odběrovém úseku nejsou broditelné části (štěrkové lavice a mělčiny), kde je možné vzorkovat přirozené dno toku, je vzorkována příbřežní zóna. Odběrový úsek a jeho délka, která je stanovená podle ČSN 757701 (tj. maximálně 100 m), se jasně vymezí v přímé návaznosti na konkrétní situaci v terénu, poloha se zaznamená pomocí GPS souřadnic.

37 Nebroditelné toky Vlastní odběr je prováděn tak, že na 12-ti různých odběrových místech je vzorkováno během časově omezeného odběru v celkové délce tři minuty. Každé místo o velikosti 25 x 35 cm (0,0875 m2 ) je vzorkováno po dobu 15 sekund. Celková plocha odběru činí 1,05 m2. Do celkové doby odběru se započítává pouze čas, po který je dno rozrušováno, jsou promývány rostliny, stírány balvany nebo kamenný zához, otřepávány větve s nánosy detritu atd. Pokud jsou přítomny habitaty s velmi jemnými sedimenty v kombinaci s téměř nulovým prouděním vody, odběr je proveden ruční sítí seškrábnutím povrchové vrstvy sedimentu do hloubky cca 3 cm.

38 Odběr pomocí Ponarova drapáku a drapáku Van Veen: Pro použití těhto typů drapáků platí: čím větší drapák, tím vyšší účinnost odběru. Drapáky je možné použít pro odběr ve stojatých a mírně tekoucích vodách. Vzorkovač pracuje dobře v případe hlinitých a bahnitých sedimentu, písku a jemného štěrku (velikost zrna do 16 mm). Problematické je použití v kamenech a v případech, kdy je na dně hrubá dřevěná hmota. Vlastní odběr vzorků makrozoobentosu3

39 Vlastní odběr vzorků makrozoobentosu Air lift sampler

40 S úsměvem jde všechno líp!