Aplikace metod analýzy tvaru lastur sladkovodního mlže (Unio crassus) pro bioindikaci stavu povrchových vod

Bc. Hana Zuzáková

Master's thesis

Application of the metods for analysis of the shell shape of freshwater mussel (Unio crassus) for the bioindication of surface water status

Abstract:

Tato diplomová práce se zabývá tvarovou plasticitou sladkovodního mlže velevruba tupého (Unio crassus), jehož schránky byly shromážděny v různých povodí Polska, Litvy, Bulharska, Rumunska a Ukrajiny. Konkrétně se jedná o 28 různých toků a 793 nasbíraných jedinců. Hodnoty naměřené v bakalářské práci pomocí klasické morfometrické analýzy byly v této studii rozšířeny o další datovou sadu a analyzovány pomocí nových parametrů a přístupů.Každý jedinec byl analyzován pomocí Fourierovi eliptické analýzy obrysu v počítačovém programu Shape 1.3. Výsledky z analýzy hlavních komponent (PCA) získané tímto způsobem vypovídají o charakteru tvaru schránek, resp. zda se jedná o protáhlost či zakulacenost tvaru schránek. Další šetření těchto PCA hodnot prokazuje jejich souvislost s růstem lastury a signifikantní výsledky na různých lokalitách i parametrech. Práce také dokazuje rozdílnou rychlost růstu mlžů Unio crassus na různých tocích. Dále jsou posuzovány závislosti a vlivy různého využití území v povodí na tvar schránek jedinců. Typy pokryvu povodí a průměrná nadmořská výška byly zjištěny GIS analýzami. Třídy pokryvu „Corine Land Cover classes“ byly rozděleny do třech základních kategorií (zástavba, zalesnění, zemědělství), se kterými je dále pracováno. Ze statistického šetření vyplývají vztahy mezi PCA hodnotami, naměřenými velikostmi, rezidui, procentuálním zastoupením jednotlivých pokryvů a průměrnými nadmořskými výškami. V práci je potvrzena významná souvislost ve vztahu zástavby s průměrnou reziduální hodnotou poměru délky a výšky (L/H), kde je v povodích s větším procentem zastavění větší množství živin ovlivňující oválnost schránek. Nadmořská výška také souvisí s poměrem L/H, v jejím případě byla nulová hypotéza zamítnuta a je tak zřejmý její vliv. Výsledky práce ukazují, že existuje významná souvislost mezi tvarovými (růstovými) charakteristikami schránek studovaného druhu Unio crassus a podmínkami využití území v povodí.

Abstract:

This thesis deals with shape plasticity of the freshwater Bivalvia (Unio crassus), whose shells were collected in different locations of Poland, Lithuania, Bulgaria, Romania and Ukraine. Specifically, there are 28 different flows and 793 collected individuals. The values measured in bachelor thesis using classical morphometric analysis were extended by new dataset and analyzed with the use of novel parameters and approaches.Each individual was analyzed using the Fourier elliptic contour analysis in the Shape 1.3 computer program. The results of principal component analysis (PCA) obtained in this way account for the character shape of the shells, respectively whether it is the elongation or roundness of the shape. Further analysis of these PCA scores demonstrates their relationship to growth of shells and significant results on different localities and parameters. The thesis demonstrates the different growth rate of Unio crassus on different rivers too. Furthermore, the dependencies and influence of different land cover in watershed uses on the shape of the individual are assessed. The types of river basin land cover and average altitude were identified by GIS analysis. Cover classes "Corine Land Cover Classes" were separate into three basic categories (development, forest areas, agriculture). The statistical analysis shows the relationships between PCA score, measured sizes, residuals, proportion of land-use categories and average altitudes. Significant relationship was recorded between the urban development and average residual value of the length / height ratio (L / H), where in the basins with a higher percentage of the buildup the quantity of nutrients affecting the ovality of the shells. The altitude also influenced the L / H ratio, in which case the zero hypothesis was rejected and its effect is obvious. The results of the work show that there is a significant relationship between the shape (growth) characteristics of the shells of the studied species Unio crassus and the conditions and land use in the catchment area.

Keywords

Unio crassus, Lastura, Fourierova morfometrická analýza, GIS, Land-cover, Říční toky

Keywords

Unio crassus, Shell, Fourier morphometric analysis, GIS, Land-cover, River flows

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 12. 4. 2018

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Karel Douda, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Rural Development and Agriculture / Development of Rural Areas