Fungování rybničních ekosystémů a optimalizace postupů pro udržitelné hospodaření na evropských rybnících

Ing. Lenka KAJGROVÁ

Disertační práce

Unravelling pond ecosystem dynamics and optimizing practices for sustainable management of European fishponds

Abstract:

Pond farmers today face numerous challenges, including climate change, heavy nutrient loads, and losses of income due to piscivorous predators and fish invasions, which pose some of the most widespread threats. This thesis aims to overview some of the more or less known processes and impacts and propose solutions to achieve more sustainable pond practices. Specifically, the research findings herein address (1) the top-down effects of topmouth gudgeon and occurrence and impacts of great cormorant, (2) pond management practice and its impacts on food webs and nutrient dynamics, and (3) propose alternative feeding practices, all that in European ponds. The adverse impacts of invasive fish species and piscivorous predators on pond aquaculture pose threats to both pond farm profitability and ecosystem stability. Species such as the topmouth gudgeon disrupt pond food webs and impose considerable competitive pressures on common carp, ultimately diminishing the carp biomass and production in ponds. The assessment of fishery methods revealed fish-trapping as a reliable means of sampling topmouth gudgeon populations in ponds, providing accurate descriptions for its management. Furthermore, an analysis of cormorant population patterns in relation to pond characteristics and economic factors suggested significant economic losses attributed to cormorant predation, highlighting the need for its management at the EU level. The unpredictable conditions in pond ecosystems observed recently have highlighted the need to revise current pond practices. The results presented herein unveiled complex interactions between pond management strategies and fishpond functioning. Intensification of pond aquaculture and changes in the landscape have negatively impacted not only habitat complexity but also the dynamic of chlorophyll-a and the stoichiometric balance of nutrients (nitrogen and phosphorus) in ponds. On the other hand, alternative pond management practices, such as employing interconnected ponds (pond cascades) for advanced fry production, demonstrated both ecological and economic benefits. The transition from traditional feeding practices to science-based balanced pond feeding represents a promising approach to the sustainable utilization of pond resources. Experiments testing plant proteins like lupine or rapeseed fed during the second part of the growing season showed promising results in improving fish yields and nutrient utilization. Furthermore, the current EU Common fisheries policy should emphasize the competitiveness of pond aquaculture rather than focus solely on quantitative objectives. Harmonization of compensations, regulations and/or subsidies at the European level is essential not only for the support of sustainability, competitiveness, and resilience of pond aquaculture across EU member states but also for the protection of biodiversity.

Abstract:

Dnešní rybníkáři čelí řadě výzev, mezi něž patří změna klimatu, vysoké zatížení živinami, ekonomické škody způsobené rybožravými predátory a nepřímé negativní vlivy invazí nežádoucích druhů ryb. Tyto faktory představují některé z největších výzev pro hospodaření na rybnících. Tato disertační práce si klade za cíl vytvořit ucelený přehled některých více či méně známých procesů a dopadů a navrhnout řešení pro dosažení udržitelnějších praktik hospodaření na rybnících. Konkrétně zde prezentované výsledky výzkumu se zabývají (1) působení shora (top-down effects) střevličky východní, a výskytem a důsledky predace kormorána velkého, (2) dopady rybničního hospodaření na potravní sítě a dynamiku živin a (3) navrhuje alternativní krmné postupy, to vše v evropských rybnících. Působení invazivních druhů ryb a rybožravých predátorů má negativní dopad na rybniční akvakulturu. Ohrožena je nejen ziskovost rybářských podniků, ale také celková stabilita rybničních ekosystémů. Druhy jako střevlička východní narušují potravní sítě v rybničním ekosystému a vyvíjejí značný konkurenční tlak na kapra obecného, čímž nakonec snižují biomasu a produkci kapra v rybnících. Porovnání lovných metod ukázalo, že lov do vrší je spolehlivým způsobem vzorkování populace střevličky východní v rybnících, poskytujícím cenné podklady pro její další management. Kromě toho analýza výskytu populací kormoránů v kombinaci s charakteristikami rybníka a ekonomickými faktory ukázala významné ekonomické ztráty způsobené predací kormoránů. Výsledky zdůrazňují potřebu efektivního managementu tohoto predátora na úrovni EU. Nepředvídatelnost environmentálních podmínek v rybničních ekosystémech zdůrazňuje nutnost přehodnotit stávající postupy rybářského hospodaření. Výsledky prezentované v této práci odhalují velmi složité interakce mezi rybničním hospodařením a fungováním rybníků. Intenzifikace rybniční akvakultury a změny v krajině negativně ovlivnily nejen komplexitu stanovišť, ale i dynamiku koncentrace chlorofylu a stechiometrickou rovnováhu živin (dusíku a fosforu) v rybnících. Na druhou stranu alternativní praktiky hospodaření na rybnících, jako je využití kaskády rybníků pro produkci rychleného plůdku, prokázaly jak ekologické, tak ekonomické výhody. Přechod od tradičních krmných praktik k vědecky podloženému vyváženému krmení ryb v rybnících představuje možný přístup k udržitelnému využívání rybničních zdrojů. Experimenty s testováním rostlinných ingrediencí bohatých na bílkoviny (lupina a řepka) jako možný způsob přikrmování v druhé polovině vegetační sezony ukázaly slibné výsledky, zejména ve formě zvýšení výnosů ryb a efektivní využívání živin v rybnících. Konkurenceschopnost rybniční akvakultury by měla být jedním z prioritních témat Společné rybářské politiky EU, upřednostněná před zaměřením se na kvantitativní cíle v tomto sektoru. Harmonizace kompenzací, regulací a/nebo dotací na úrovni Evropské unie je nezbytná nejen pro podporu udržitelnosti, konkurenceschopnosti a odolnosti rybniční akvakultury v členských státech EU, ale také pro ochranu biodiverzity.?

Keywords

mělká jezera, zatížení živinami, invaze ryb, predace kormoránem, komplexita stanoviště, bilance dusíku a fosforu

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 27. 8. 2024

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: prof. RNDr. Jaroslav Vrba, CSc.

JIHOČESKÁ UNIVERZITA V ČESKÝCH BUDĚJOVICÍCH

Fakulta rybářství a ochrany vod

Doktorský studijní program / obor:
Ochrana vodních ekosystémů / Ochrana vodních ekosystémů