..
EKODISK
Článek:
Predikční systém PERLA
Autor:
KOKEŠ,    Jiří - VOJTÍŠKOVÁ, Denisa
Zdroj:
VTEI, 1999, č. 03-04
Zapsal:
HRUSKA, Jan
Predikční systém PERLA

Nový přístup k hodnocení ekologického stavu toků pomocí makrozoobentosu v České republice



    

   Jiří Kokeš, Denisa Vojtíšková


   Významnou složkou přírodního prostředí jsou vodní ekosystémy, tedy i ekosystémy povrchových tekoucích vod. Soustavné sledování jakosti vody a posléze i stavu vodních ekosystémů obecně začalo již od počátku 20. století. V současnosti je ve světě věnována pozornost hodnocení habitatů, fyzikálně chemických a chemických vlastností vody a sedimentů a biotické složce. Tyto tři přístupy se navzájem doplňují a jejich zastupitelnost je z hlediska vypovídací hodnoty omezená. Proto jsou na celém světě vyvíjeny komplexní metody hodnocení.
   Důležitou součástí těchto metod je hodnocení bioty, v jejímž složení se odráží i vliv abiotických faktorů. Makrozoobentos je vzhledem ke značné citlivosti, druhové diverzitě i abundanci, vhodné velikosti a délce života, dostatečnému rozšíření, relativně snadnému vzorkování a determinaci nejběžněji používané společenstvo. Druhová skladba makrozoobentosu není člověkem záměrně ovlivňována, jako je tomu např. u ryb (vysazování). V mnoha zemích se využívá společenstvo makrozoobentosu v biomonitorovacích programech a vytvářejí se biologické klasifikace, které hodnotí antropogenní zatížení tekoucích vod. Běžně je zjištěn seznam taxonů makrozoobentosu na hodnocené lokalitě (profilu) a vyčíslen biotický index (např. saprobní index) či biotické skóre v závislosti na typu sledovaného vlivu. Biologická klasifikace ovlivnění sledované lokality určitým typem znečištění by měla být provedena srovnáním referenční lokality se sledovanou lokalitou. Takový typ klasifikace bere ohled na přirozenou variabilitu přírodních podmínek a biologických společenstev a je v souladu se současnými trendy EU [1, 2] na rozdíl od běžně používaného přímého výpočtu hodnot biotických indexů a klasifikace toků podle těchto hodnot.
    
        
  
EKODISK (archiv obrázků)  Obr. 1. Schéma predikčního systému PERLA

   Systém, který problém principiálně řeší pomocí hodnocení společenstva makrozoobentosu, byl vyvinut ve Velké Británii pod názvem RIVPACS (River InVertebrate Prediction and Classification System [3, 4]). Predikční systém PERLA, budovaný v současné době v České republice, vychází ze stejných principů jako RIVPACS. Systémy jsou založeny na predikci skladby společenstev makrozoobentosu na konkrétních lokalitách na základě proměnných prostředí a následném srovnání se společenstvem zjištěným na hodnocené lokalitě. Aplikace tohoto systému v praxi vyžaduje vytvoření srovnávacího souboru dat z nezatížených (referenčních) lokalit v dané geografické oblasti. Metoda je uznávána v Evropském společenství a doporučována v ISO/CD 8689-1 pro hodnocení tekoucích vod UN/ECE. Vzhledem k evropskému trendu používat klasifikace toků založené na srovnání referenčního (očekávaného) a stávajícího (zjištěného) stavu byly Výzkumnému ústavu vodohospodářskému zadány projekty cílené na vývoj takovéhoto hodnotícího systému pro ČR:

· 1996–1998: V rámci výzkumného úkolu PPŽP MŽP č. 233/224 “Hodnocení dopadu antropogenních faktorů na vybrané složky biocenóz povrchových vod” byl zpracován dílčí úkol, který nesl název “Nové metody hodnocení makrozoobentosu tekoucích vod a ověření jejich využitelnosti v praxi”. V rámci tohoto dílčího úkolu se řešily metodické přístupy a byl vytvořen software HOBENT.
· 1996–1998: Projekt VaV 510/2/96 “Výzkum vlivu prostředí vody na stabilitu vodních ekosystémů”, DÚ “Predikční modely říčních ekosystémů” ve spolupráci s katedrou zoologie a ekologie Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity, který skončil v prosinci 1998 ukončením I. etapy tvorby predikčního systému.
· 1999–2001: Projekt VaV 510/7/99 “Predikční modely říčních ekosystémů” – II. etapa. Po ukončení etapy bude možno tento hodnotící systém použít pro celé území České republiky a všechny typy toků.


       Hlavní výstupy z těchto projektů lze shrnout do tří okruhů:

       Metodika odběru, zpracování a vyhodnocení vzorků makrozoobentosu
   Je shrnuta v metodické příručce [5], která je jedním z výstupů úkolu PPŽP MŽP č. 233/224. Cílem je seznámit odbornou veřejnost s běžně používanými evropskými metodami hodnocení toků, s jejich principy a možnostmi použití.

       Podkladová databáze predikčního systému PERLA
   Hlavní náplní úkolů VaV 510/2/96 a VaV 510/7/99 byla a je tvorba podkladové databáze referenčních lokalit. (Referenční lokalita je taková lokalita,
kde působí přirozené vlivy a antropogenní ovlivnění je minimální.) Tato databáze obsahuje informace o skladbě společenstev makrozoobentosu, fyzikálně chemických i chemických proměnných prostředí a dalších charakteristikách referenčních lokalit.
   Referenční lokality byly vybírány tak, aby postihovaly všechny významné změny v charakteru vodních toků a jejich společenstev. Primárním hlediskem bylo zejména rozložení lokalit v jednotlivých dílčích povodích, bioregionech a hydrogeologických oblastech. V těchto jednotlivých celcích byly dále zohledňovány parametry, jako nadmořská výška, vzdálenost od pramene, průměrná hloubka a šířka toku, charakter dnového substrátu, spád a průtokové charakteristiky. Při výběru lokalit byly respektovány také limitující podmínky, jako je nepřirozený charakter koryta, absence jezu a zejména nádrže v bezprostřední blízkosti nad sledovaným úsekem, antropogenní nezasaženost a přirozenost okolí a z toho pramenící vyloučení přítomnosti zdrojů komunálního, průmyslového a zemědělského znečištění.
   První etapa tvorby databáze, pokrývající povodí Moravy, Sázavy a horní Vltavy, byla ukončena v roce 1998. Do konce roku 2001 je plánováno ukončení druhé etapy, ve které budou zpracovány referenční lokality z povodí Odry, Labe, Berounky a Ohře. Pro zcela ekologicky znehodnocené dolní úseky toků bude stav na referenčních lokalitách rekonstruován na základě historických podkladů.

       
Software HOBENT
       Program HOBENT byl vyvinut pro predikční systém PERLA a je jeho hlavním hodnotím nástrojem.

· Základní funkcí tohoto programu je předpověď očekávaného společenstva na hodnocené lokalitě a srovnání druhového složení tohoto předpovězeného společenstva se skutečně zjištěným. Míra shodnosti obou společenstev je vyjádřena indexem B. Intervaly hodnot indexu B umožní vytvoření klasifikační stupnice míry odpřírodnění toku podle makrozoobentosu po validaci modelu na lokalitách s různou mírou a charakterem zátěže tak, aby věcně odpovídala slovní klasifikační stupnici navržené v ISO/CD 8689-1.
· Další významnou funkcí programu jsou následující výpočty pro skutečně zjištěné – reálné společenstvo [3, 5]:

· Pro predikované společenstvo na hodnocené lokalitě lze s využitím software simulovat počet druhů, BBI, ETBI, IBGN, BMWP skóre, ASPT index a současně tyto simulované hodnoty porovnat s hodnotami indexů reálně existujícího společenstva a interpretovat zjištěné rozdíly.

       Literatura


RNDr. Jiří Kokeš, Mgr. Denisa Vojtíšková

       VÚV TGM – pobočka Brno, tel.: 05/41 32 12 24 (l. 303)



        

       
The PERLA Prediction System (Kokeš, J., Vojtíšková, D.)

   At present, ever more importance is being attached to the monitoring and assessment of water ecosystems. To assess biota, macrozoobenthos is the most used zoocenosis. In the Czech Republic, a system called PERLA has been developed for the biological classification of influence exerted by a certain type of pollution on a monitored locality. This system is based on predicting the composition of macrozoobenthos communities at concrete localities by means of environmental variables and by means of subsequent comparison with the zoocenosis ascertained at the examined locality.
   Within the framework of the task that is currently solved, a Methodology of Sampling, Elaboration and Assessment of Macrozoobenthos has been prepared, furthermore a primary database of the system created, and the software HOBENT developed as a principal assessment instrument.