Metody badań ichtiofauny
Wpływ ryb na ekosystem:
1.Bezpośrednie zjadanie organizmów przez inne organizmy zwierzęce i roślinne:
- zaburza wzajemny stosunek zależności i oddziaływań
- zniknięcie jakiegoś poziomy powoduje nieodwracalne skutki dla całego ekosystemu
2. Przyśpieszanie obiegu materii i przepływu energii w zbiorniku, mącenie osadów dennych, metabolizm, wydalanie moczu i kału
3. Spowalnianie obiegu materii i przepływu energii poprzez wnikanie dużych ilości fosforu w organizmy ryb
Interakcje troficzne między rybami a pozostałymi komponentami biocenotycznymi
- uczestnictwo w obiegu materii i energii
- wpływ na liczebność i skład wielu grup organizmów roślinnych i zwierzęcych
- tworzenie `'nisz'' co stwarza możliwości introdukcji i aklimatyzacji dla innych gat.
- biomanipulacje
Bogactwo i jednorodność gatunkowa:
- Indeks bogactwa gatunkowego Margalefa D= (S-1):(Ln N)
- Indeks Shannona Wienera
- Indeks jednorodności gat. Pielou
Ryby drapieżne: szczupak, okoń, sum
Badania ichtiofauny rzek opierają się głównie o:
- rejestry zarybień i rejestry połowów wędkarskich, ankietowanie
- monitoring ichtiofauny poprzez kontrolne połowy- elektropołowy
Po co?
- Inwentaryzacja ichtiofauny rzek
- Prowadzenie racjonalnej gospodarki rybackiej
- Wymagany monitoring ichtiofauny wód śródlądowych (Ramowa Dyrektywa Wodna)
Ryby w jeziorach
- odłowy gospodarcze (obecnie firmy komercyjne, rzadko użytkownik)
- rejestr zarybień i rejestry połowów wędkarskich
- różne metody połowu ryb (b. dużo różnych narzędzi do połowu ryb np. włoki, włoczki, żaki, więcierze, wontony, drygawice i inne)
- połowy kontrolne przy użyciu sieci do badań biologicznych typu Norden - S ( tzw. Gill net)
Sprzęt rybacki i narzędzia do połowu ryb
Połów- proces zmierzający do pozyskania ryb i nierybnych zasobów wodnych. Odłów ryb kończy cykl produkcyjny gospodarki rybackiej. Połów zmierza do pozyskania jak największej ilości ryb przy minimum wysiłku połowowego. Odłowy powinny być przeprowadzane po zakończeniu sezonu, w którym ryba uzyskuje maksymalne przyrosty.
Narzędzia do połowu ryb:
Czynne:
włok (niewód)
Włoczek
przewłoka
Bierne:
1. uchwytujące
2. opielające
3. pułapkowe
4. haczykowe
WŁOK- sieciowe narządzie połowu ryb. Włok morski- wielki wór( o dwóch klinowatych skrzydłach, które rozwierają się podczas ciągnięcia włoka w wodzie), zwężający się w matnię. Wleczony jest przez łodzie , kutry w pobliżu dna.
Włok(niewód)
Wymiary: dł. Skrzydła 200m-300m
Wysokość 16-22m
Wielkość oczek
Stynkowy 10mm matnia, 6mm kutel
Klejnik 10mm matnia, 8mm
Jazgarnik 12mm matnia, 8mm dł. kutia
Dł. matni do 30m, dł. kutia ok. 2m
Skrzydła krótkie posiadają sznury (falbanki)
Włok denny- włok wleczony po dnie
Włok pelagiczny, tuka pelagiczna- włok do połowu na pełnym morzu, na dużych głębokościach, zwykle ciągniony przez dwa statki. Sieć ma kształt leja z dużą przednią częścią i wąskim gardłem w tle. Może być ciągnięta przez jedna lub dwie łodzie (statki).
Włok duński- sieć rybacka w kształcie stożka składa się z 2 długich skrzydeł, do których przymocowane są ciężkie liny. Liny zataczają kręgi po dużym obszarze dna…
WŁOCZEK- mniejsze wymiary podobne z konstrukcji do niewodu, służy do połowu węgorzy.
PRZEWŁOKA- dł skrzydeł 60-180m
Wys. 6-15m
Wielkość oka w matni 26mm
Wielkość oka w kutlu 22-26mm
Bierne narzędzia połowu
Narzędzia uchwytujące
WONTON- płat tkaniny sieciowej rozpięty na linkach bocznych, górnej i dolnej
Określone dla poszczególnych gat:
uklejowy oczka 8-12mm
sielawowy 20-28 mm
okoniowo- płociowy 30-40
siejowy 45-55
leszczowy 60-90
Łowność zależy od materiału z jakiego jest siatka zrobiona. Najlepsze są wontony żyłkowe.
Narzędzia oplątujące
Drygawica- zbudowane z trzech płatów tkaniny obsadzonych na wspólnych linkach. Płaty zewnętrzne zwane są kratą lub podrygiem duże rozmiary oczek zwykle 90-150mm. Tkanina wewnętrzna zwana jadrem ma oczka wielkości od 20-90 mm( ok. 3-4 razy cieńsza od kraty).
Jadro (mm) Krata(mm)
Węgorze 20-22 110
Szczupakowe 30 160
Okoniowo-płociowe 30-40 170
Leszczowo-linowe 40-90 160-250
Narzędzia pułapkowe
Kilka klatek łownych. Siatkę rozpina się na szkielecie sztywnym. Wśród nich wyróżniamy:
Wiersz
Żaki- kilka klatek łownych, siatka na szkielecie. W zależności od rozmiarów i od oczek tkaniny wyróżnia się 3 typy:
Szczupakowe, linowe i węgorzowe.
Kozaki- żaki kombinowane z 3 lub 4 klatek łownych.
Mieroża- odmiana żaka powiększona o przedsionek oparty na łukowatym pałąku.
Węgornie- najlepsze efekty połowu uzyskujemy na wiosnę i na jesień.
Narzędzia haczykowe
Sznury- linka(belka) na której przyczepione są linki (przyponami, trokami) z haczykami. Sznur węgorzowy przypony dł. 50-60 cm i przymocowane w odległości 2-3m od siebie. Miętusowe przypony 20 cm a odległość między nimi ok. 50 cm
Pęczki- boja(pływak) z przyponami ok. 3-5 m zakończone hakiem.
Zastosowanie prądu elektrycznego w rybactwie
Prąd zmienny zabija ryby. Prąd stały działa inaczej. Ryby wykazują w polu elektrycznym prądu stałego wykazują zjawisko elektrotaksji.
W trakcie działania prądu na elektrodach następuje paraliż ryby na kilkanaście sekund lub minut i kieruje się ona w stronę elektrody z kasarkiem. Po kilku minutach ryba dochodzi do zdrowia i może być wypuszczona.
Ryby jako składnik ekosystemu wodnego- interakcje troficzne
Def. Terminu
Interakcje międzygatunkowe- zależności oddziaływania i reakcji zachodzące między różnymi osobnikami lub populacjami wspólnie bytującymi w określonym środowisku. Współzależności biotyczne między gat. mogą być różne. Oddziaływanie dwóch gat. Na siebie może być pozytywne, negatywne lub neutralne. Klasyfikacja tych reakcji oparta jest na korzyściach lub schodach jakie odnosi jeden lub oba gatunki.
Do reakcji pozytywnych (nieantagonistycznych) zaliczamy:
Komensalizm- najbardziej pierwotny typ oddziaływań protekcjonistycznych polegający na tym, że jedna populacja czerpie korzyści z obecności drugiej populacji. Dla drugiej populacji zaś istnienie i funkcjonowanie populacji pierwszej nie ma znaczenia. Oddziaływanie typu `'+0''. Komensalizm jest często spotykany zarówno w świecie roślin i zwierząt. Przykładem tego oddziaływania SA przeróżni dzicy lokatorzy wykorzystujący wytwory innych zwierząt lub same osobniki jako miejsca schronienia np. chrząszcze i pająki żyjące w mrowiskach czy termitierach, drobne bezkręgowce zamieszkujące ciała gąbek i raf koralowych, różanka składająca swoja ikrę w ciele małży słodkowodnych. (Mutualizm- tzw. Symbioza obligatoryjna). Sporo gat. pożywia się resztkami pozostawionymi przez innych, silniejszych drapieżników.
Do reakcji negatywnych (antagonistycznych) zaliczamy:
Amensalizm (antybioza)- jest to typ oddziaływania ujemnego w którym obecność i czynności życiowe jednego gat. hamują rozwój populacji drugiego gat. nie czerpiąc z tego żadnych korzyści. Jest to reakcja jednostronna, bo obecność gat. drugiego w żaden sposób nie wpływa na gat. pierwszy. Jest to oddziaływanie typu `'-0''. Dokładne określenie bilansu takich interakcji nie jest proste, gdyż osłabienie przedstawicieli jednego gat. przez zmniejszenie konkurencji…
Przykłady: bobry budują żeremia, które zmieniają warunki wodne w biocenozach leśnych (zbyt duża wilgotność siedliska jest niekorzystna dla wielu roślin i zwierząt), ujemne oddziaływanie brzozy na sosnę, grzyb pędzlak produkujący penicylinę ogranicza rozwój bakterii.
Konkurencja- zachodzi między populacjami o tych samych wymaganiach życiowych, zajmujących wspólną nisze ekologiczną. Konkurujące gat. wywierają na siebie niekorzystny wpływ współzawodnicząc o te same zasoby środowiska ( oddziaływanie typ `'-`'). Najostrzej zaznacza się między osobnikami tego samego gat. lub gat. blisko ze sobą spokrewnionych (np. żaba wodna i żaba trawna, nornica ruda i mysz leśna, szczur wędrowny i szczur śniady) lub między osobnikami różnych gat. ale o podobnych wymaganiach życiowych (np. zwierzęta roślinożerne , zebra, antylopa, bawół). Osobniki te zajmują tę samą nisze ekologiczna, a co za tym idzie współzawodniczą o ten sam pokarm i to samo terytorium. Konkurencja jest tym silniejsza im bardziej nisze ekologiczne dwóch gat. nakładają się na siebie (wg. zasady jedna nisza- jeden gat.).
Drapieżnictwo- dotyczy zwykle zwierząt i zachodzi w układzie `'drapiezca-ofiara''. Jest to jeden z mechanizmów regulujących liczebność zwierząt w biocenozie. Polega na tym, że przedstawiciele jednego gat. odżywiają się osobnikami drugiego gat. (drapieżca w sposób gwałtowny zabija ofiarę). Drapieżnictwo może mieć charakter międzygatunkowy lub wewnątrzgatunkowy (kanibalizm). Oddziaływanie typu `'+-`'.
Strategie drapieżnictwa- w zależności od możliwości drapieżnika i ofiary jest wiele strategii polowania. Jednak zawsze panuje zasada, że koszty energetyczne do zdobycia pokarmu muszą być mniejsze niż zysk. Dlatego tez zwierzęta drapieżne starają się polować na ofiary większe od siebie, co nie oznacza, ze na silniejsze, np. płoć jest zjadana przez szczupaka lub sandacza, płoć i inne ryby zjadają zooplankton, wędkarz-ryba
Pasożytnictwo- negatywny typ zależności między organizmem żywiciela a pasożytem, gdzie pasożyt żyje kosztem i działa na szkodę gospodarza, jednocześnie nie potrafiąc bez niego samodzielnie żyć. Oddziaływanie typu `'+''. Im układ pasożyt-zywiciel trwa dłużej tym jest bardziej stabilny 9wytwarza się swoista równowaga). Cecha charakterystyczną tej równowagi SA tak niewielkie napięcia, że pasożyt nie zabija swojego gospodarza, a więc nie ogranicza znacząco jego populacji. Pasożyt może pełnić funkcje regulatora zagęszczenia np. u drapieżników.
- tasiemiec, pijawki wodne, minogi.
Podział ryb ze wzgl. na sposób odżywiania się
Ryby spokojnego żeru (niedrapieżne)- odżywiające się gł. pokarmem roślinnym i drobnymi bezkręgowcami:
Gat. roślinożerne- odżywiające się planktonem roślinnym (glonami)- świnka wzdręga, odżywiające się roślinami wyższymi- tołpyga biała, tołpyga pstra, amur biały
Gat. planktonożerne- odżywiające się planktonem zwierzęcym- stynka, ukleja, sielawa, sieja stadia larwalne i narybkowe większości gat. ryb słodkowodnych
Gat. bentosożerne- odżywiające się fauną bezkręgową zasiedlająca osady denne zbiorników wodnych (zoobentos)- lin, karaś, leszcz, płoć
Ryby drapieżne- odżywiające się innymi rybami i dużymi skorupiakami (okoń, szczupak, sandacz, sum , pstrąg) ma drapieżny tryb życia przechodzą w różnym wieku np. szczupak od dl. 25mm sandacz 35mm okoń 14mm.
KARP
Ze wzgl. na sposób odżywiania się zaliczamy do ryb spokojnego żeru ze wzgl.. na rodzaj preferowanego pokarmu zaliczany do gat. bentosożernych 9aktywnie penetrujących dno zbiornika w poszukiwaniu pokarmu). Brak żołądka funkcje trawienne przejmuje 1 pętla jelita stąd też w p. pokarmowym nie ma wydzielania kwasu solnego i pepsyny, a trawinie zachodzi w jelicie za pomocą enzymów wydzielonych przez wątrobę i trzustkę.
Walka z eutrofizacją- biomanipulacja
Ryby wpływają na cały ekosystem jeziorny, zarówno na jego komponenty abiotyczne( przezieroczystość wody, uwalnianie i krążenie biogenów) jak tez biotyczne ( fitoplankton, zoobentos, zooplankton.
Ryby intensywnie penetrują dno w poszukiwaniu pokarmu. Powodują przez to intensywne mieszanie powierzchniowej warstwy dna i jego lepsze natlenienie . Ponadto zmieniaja warunki siedliskowe organizmów beztlenowych: niszczą ich domki, czy kryjówki i przez to zwiększaja dostępność fauny dennej dla ich drapieżników.
-Przy penetracji dna ryby powoduja re suspensje powierzchniowej warstwy osadów dennych, wpływając przez to na warunki fizyczne i chemiczne w wodzie.
- Ryby odżywiając się powodują redukcję biomasy konsumowanego pokarmu.
Skład gatunkowy i liczebnośc ryb związana jest z trofią zbiornika , o której decydują tzw. Button up i Top down czyli kontrola podstawy od szczytu piramidy troficznej.
Button Up- główne założenia
Zasobność środowiska w związki biogenne ( fosfor i azot) ma decydujący wpływ na całkowitą produkcję ekosystemu i relacje pomiędzy poszczególnymi poziomami troficznymi.
dopływ związków biogennych zwiększa produkcje fitoplanktonu oraz zagęszczenie odżywiającego się nim zooplanktonu
zooplankton stanowi bardzo ważne źródło pokarmu dla wszystkich gatunków ryb, przynajmniej w pewnych stadiach ich rozwoju
Zagęszczenie ryb planktonożernych wpływa bezpośrednio na obsadę ryb
Top- down główne założenia
Ryby odgrywają szczególna role w ekosystemach jeziornych, które znajdują się na szczycie piramidy troficznej.
w przypadku wysokiego zagęszczenia ryb drapieżnych spada liczebność ich ofiar, czyli ryb spokojnego żeru.
Spadek liczebności ryb spokojnego żeru pozwala na silniejszy rozwój zooplanktonu
Zooplankton efektywnie wyżera fitoplankton znacznie redukując jego biomasę
Biomanipulacja - polega na ingerencji w strukturę łańcucha troficznego celem ograniczenia populacji lub też całkowitych eliminacji poszczególnych grup organizmów. Najczęściej jest to kontrola „od szczytu” piramidy troficznej „top down”. W praktyce oznacza to zwiększenie obsady ryb drapieżnych i/lub usuwanie ryb planktonożernych z jeziora.
Biomanipulacja - bazuje na interakcjach zachodzących pomiędzy komponentami łańcucha troficznego w ekosystemach jeziornych.
Grupy troficzne ryb:
1.Ruby spokojnego żeru
roślinożerne
planktonożerne
bentosożerne
2. Ryby drapieżne
Koncepcja biomanipulacji : zapoczatgkowana została obserwacjami Horbacka w 1962r. ujęta w teorii w 1984 przez Stugiera.
Teoria ta przyjmuje : Jakość wody w zeutrofizowanych jeziorach wyraża się ilością glonów fitoplanktonowych jest bezpośrednio uzależniona od liczebności dużych akwenów.
Skuteczność zabiegów biomanipulacji:
niewielka w jeziorach silnie zdegradowanych ( hipertroficznych)
niewielka w jeziorach głębokich ( powyżej 6 m. głębokości maksymalnej)
niewielka w zbiornikach górskich oraz o krótkim czasie retencji
Najwieksza skuteczność w płytkich eutroficznych jeziorach , zbiornikach zaporowych.
Biomanipulacja jest skuteczna tylko do pewnej granicy żyzności zbiornika.
Najlepsze i stosunkowo długotrwałe (do 10 lat) wyniki SA osiągalne przy koncentracji fosfortu poniżej 50 µg dm-3. Przy koncentracji fosforu 20-30 krotnie wyższej efekty biomanipulacji utrzymują się około 2 lata.
Przy ocenie biomanipulacji wazny jest stosunek P do N w zbiorniku.
Przy bardzo wysokich koncentracjach P w wodzie wzrasta możliwość deficytu N, a wówczas istnieje tendencja do rozwoju sinic ( pobierają one wtedy N atmosferyczny wygrywają w ten sposób konkurencje z glonami).
Najbardziej narażone na zakwity sinic są małe zeutrofizowane zbiorniki otoczone wysokimi dzrewami gdzie wiatr nie ma dostępu.
Podstawowe zabiegi biopmanipulacji :
introdukcje ryb drapieżnych ( w naszych jeziorach szczupak i sandacz)
odłów ryb planktonożernych
Przykłady biomanipulacji:
Jezioro Wirbel (Polska)
Jezioro Zwemlust ( Holandia)
Jezioro Miejskie ( Polska- okolice Ostrowa Lubelskiego)
Trudności w zabiegach biomanipulacji:
podczas introdukcji sandacza -gat. stenotopowy;
- wymaga znacznej ilości tlenu
- żwirowate dno do odbycia tarła
- cechuje go wysoka łowność
2) podczas introdukcji szczupaka
- gat. silnie eksploatowany przez wędkarzy i rybaków
- ograniczone występowanie w wielu zbiornikach ze wzgl. na brak strefy litozolu, typowego siedliska dla szczupaka
- gat. wyst. z jezior poddanych silnej eutrofizacji ze wzgl. na małą przeźroczystość wody, utrudniające efektywne łapanie ofiar.