Diverzita prostředí hyporeálu oligotrofních toků jako prediktor vhodných podmínek pro juvenilní mlže v podhorských oligotrofních tocích

Bc. Martin Konrady

Diplomová práce

Diversity of hyporheic zone of oligotrophic streams as a predictor of suitable conditions for juvenile bivalves in submontane oligotrophic streams

Anotace:

Předkládaná diplomová práce se zabývá měřením fyzikálně-chemických parametrů mělkého hyporeálu v hloubkách 3 cm a 13 cm (penetrační odpor sedimentu dna, obsah rozpuštěného kyslíku, kontinuální měření tepelného gradientu, vodivost) a ověřením využitelnosti jednotlivých měřících metod pro hodnocení kvality hyporeálu ve vztahu k perlorodce říční.Měření parametrů mělkého hyporeálu probíhalo v NP Šumava na rozdílných lokalitách na oligotrofním horním toku Vltavy (Teplé Vltavě).Na základě našich výsledků byla zjištěna vysoká prostorová a časová variabilita zkoumaného říčního prostředí. Místa, kde byl naměřen vyšší penetrační odpor sedimentu se obvykle vyznačovala nižšími rozdíly mezi obsahem kyslíku a vodivosti mezi intersticiální a volně tekoucí vodou, což indikuje lepší propojení vodního toku s hyporeálem. S vyšším obsahem kyslíku byly také korelovány hodnoty redoxního potenciálu bližší vodě proudící v řece.Z kontinuálních teplotních dat bylo možné zjistit odlišný průběh teplot v jednotlivých hloubkách sedimentu (3 cm a 13 cm). Obecně hloubka 3 cm byla více ovlivněna teplotními fluktuacemi povrchové vody, zatímco hloubka 13 cm měla stabilnější teplotu a nedocházelo zde k tak výrazným výkyvům. Na základě teplotních dat bylo možné zjistit místa, kde docházelo k vnořování povrchové vody a vynořování vody hyporeálové. Vnořování povrchové vody znamenalo, že hyporeál v daném místě byl dobře prokysličený, pokud se zde nenacházela makrofyta. Přítomnost makrofyt způsobila to, že i v místech, kde docházelo k vnořování povrchové vody, chemické charakteristiky odpovídaly spíše těm místům, kde se vynořovala málo prokysličená hyporeálové voda. Naše výsledky poukazují na to, že kvalita prostředí pro perlorodku závisí na míře propojení povrchové říční vody a hyporeálu, které je možné popsat měřenými fyzikálně-chemickými parametry. Pro objektivní zhodnocení habitatu je doporučena kombinace několika metod měření podle otázek, na které má konkrétní studie zodpovědět. Jako nejvhodnější se obvykle jeví kombinace penetrometrie a penetrační redox sondy, případně s kalibračním měřením rozpuštěného kyslíku ex situ.

Abstract:

This thesis is focused on measurement of physicochemical parameters of shallow hyporheic zone at depths of 3 cm and 13 cm. Measured parameters were penetration resistance, concentration of dissolved oxygen, continual measurement of temperature gradient and conductivity and verification of applicability of individual measuring methods for evaluating of hyporheic zone quality in relation to freshwater pearl mussel.The measurement of shallow hyporheic zone parameters took place in the Šumava National Park at different locations on the oligotrophic upper reaches of the Vltava River.Our results show high spatial and temporal variability of river environment. Locations where was measured higher penetration resistance of sediment were usually characterized by lower differences between oxygen concentration and conductivity between interstitial and free-flowing water, that indicated a better connection of the watercourse and the hyporheic zone. Higher oxygen concentration was correlated with higher redox potential values.Based on our results we found out that thermal profiles were different at each depth (3 cm and 13 cm). The depth of 3 cm was more affected by temperature of free-flowing water, while the depth of 13 cm was much more stable. According to thermal data it was possible to find out places of downwelling free-flowing water and upwelling of hyporheic water. Downwelling zones were characterized by higher oxygen content in the riverbed sediment when the riverbed was free of macrophytes. Presence of macrophytes probably caused that even downwelling zones had low oxygen content and other chemical parameters were like in the upwelling zones.Our results show that habitat quality of freshwater pearl mussel depends on connection of free-flowing water and the hyporheic zone and this relationship can be described by physicochemical parameters. For effective assessment of a habitat, a combination of several measurement methods is recommended but it depends on tasks of a specific study. Combined measurements of penetration resistance and redox potential are usually recommended. Ex situ oxygen concentration measurement method can be used for calibration.

Klíčová slova

Margaritifera margaritifera, hyporeál, oligotrofní toky, rozpuštěný kyslík, teplotní gradient

Keywords

hyporheic zone, oligotrophic streams, dissolved oxygen, temperature gradient, Margaritifera margaritifera

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 17. 4. 2019

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Mgr. Ondřej Simon, Ph.D.

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta životního prostředí

Magisterský studijní program / obor:
Inženýrská ekologie / Ochrana přírody