79Hrvatske vode, 17 (2009) 68, 79-86

Izvorni znanstveni rad (Professional paper)Primljeno (Received): 20. veljaËe 2009.

UDK 574.587(497.5 Sutla)

1. UVODKopnene vode od velikog su znaËenja i za Ëovjeka i za

mnoge druge organizme. U danaπnje vrijeme tekuÊice su sve viπe pod utjecajem razliËitih optereÊenja. PoveÊan broj stanovnika, nerijeπen prihvat otpadnih voda, iz-gradnja prometnica, stambenih naselja i ostali zahvati u okoliπu nepovratno mijenjaju izgled rijeËnog toka, a time naruπavaju ravnoteæu unutar samog ekosustava (Cooper, 1993.; Schulz i Liess, 1999.; Boyle i Fraleigh, 2003.; Nedeau i sur., 2003.; Neumann i sur., 2003.; Neu-mann i sur., 2003.a;). Iz toga proizlazi potreba stalne kontrole voda te primjena odgovarajuÊih postupaka u

svrhu njihove zaπtite. GustoÊa populacije, bogatstvo vrsta, taksonomski i funkcionalni sastav bentiËkih beskraljeπnjaka Ëesto pokazuju promjene kroz razliËita godiπnja doba, reakcije na odreeni tip stresa (bujice i dr.) (Miller i Golladay, 1996.) i dostupnost organske tvari (Abelho i Graca, 1998.). Osim fizikalno-kemijskih poka-zatelja u vodama, vaæna je i bioloπka analiza tekuÊica, u kojoj se koriste indikatorski organizmi za izraËunavanje razliËitih indeksa u procjeni kakvoÊe voda (Vlek i sur., 2004.). Rezultati bioloπkih analiza pokazuju stanje vodo-toka tijekom duljeg vremenskog razdoblja, dok rezultati kemijskih analiza daju uvid u trenutaËno stanje.

Renata ∆uk, Ivan VuËkoviÊ, Damir Tomas, Marija MarijanoviÊ RajËiÊ

SASTAV I STRUKTURA ZAJEDNICEMAKROZOOBENTOSA NA RIJECI SUTLI

Sastav i struktura makrozoobentosa (bentiËki beskraljeπnjaci) istraæivani su duæ toka rijeke Su-tle na Ëetiri mjerne postaje kroz dva mjerenja tijekom 2007. godine. Ukupno su prikupljene 1683 jedinke. Na svim postajama u zajednicama dominirali su rakuπci (Amphipoda) i vodencvjetovi (Ephemeroptera), dok su ostale skupine bile zastupljene relativno malom brojnoπÊu. KakvoÊa vode odreena s pomoÊu Pantle-Buckovog indeksa saprobnosti (P-B indeks) na svim mjernim postajama u oba mjerenja pokazala je II. vrstu vode. Prema proπirenom biotiËkom indeksu (EBI) kakvoÊa vode bila je I. - III. vrste. Prema Shannonovom i Simpsonovom indeksu raznolikosti, ri-jeka Sutla odlikuje se relativno velikom raznolikoπÊu makrozoobentosa. Provedena je i analiza strukture zajednica na svim mjernim postajama s pomoÊu klaster analize koja je meusobno povezala dvije postaje na gornjem dijelu toka, kao i dvije na donjem toku u oba mjerenja.

KljuËne rijeËi: rijeka Sutla, makrozoobentos, bioraznolikost, kakvoÊa vode

SYSTEM AND STRUCTURE OF THE MACROZOOBENTHOS COMMUNITY IN THE SUTLA RIVER The system and structure of the macrozoobenthos (benthic inver-tebrate) was investigated along the flow of the Sutla River at fourgauging stations in two measurements in 2007. The total of collected units was 1,683. At all gauging stations, the communities were dominated by Amphipoda and Ephemeroptera, whereas all other groups were represented in relatively small numbers. The water quality, determined by means of the Pantle - Buck Saprobity Index (P-B Index), showed water class II at all gauging stations in both measurements. According to the Extended Biotic Index (EBI), the water quality ranged from classes I. - III. According to the Shannon and Simpson’ Diversity Indices, the Sutla River is characterized by a relatively high macrozoobenthos diversity. The analysis of the communities’ structure was also carried out at all gauging stations by means of the cluster analysis, and connected two stations in the upper stretches of the flow with two in the lower flow in bothmeasurements.Key words: Sutla River, macrozoobenthos, biodiversity, water quality

DIE ZUSAMMENSETZUNG UND STRUKTUR DER MAKROZOOBENTHOS-GEMEINSCHAFT DES FLUSSES SUTLA Die Zusammensetzung und Struktur der Makrozoobenthos-Gemein-schaft (bentische Invertebrata) wurden an vier Messstationen entlang des Flusses Sutla durch zwei Messungen im Laufe des Jahres 2007 untersucht. Insgesamt 1683 Einheiten wurden gesammelt. An allen Stationen dominierten in den Gemeinschaften Flohkrebse (Amphi-poda) und Eintagsfliegen (Ephemeroptera), während andere Arten in relativ kleinen Mengen vorkamen. Die an Hand des Saprobienindexes nach Pantle und Buck (P-B Index) bestimmte Gewässergüte zeigte an allen Messstationen in beiden Messungen die Gewässergüteklasse II. Nach dem extensiven biotischen Index (E.B.I.) befindet sich der Flussin der Güteklasse I bis III. Nach dem Shannon- und Simpson-Index der Biodiversität ist der Fluss Sutla durch eine relativ hohe Diversität des Makrozoobenthos gekennzeichnet. Ferner wurde die Struktur der Gemeinschaften an allen Messstationen an Hand der Clusteranalyse analysiert, welche zwei Stationen im oberen Flusslauf sowie zwei Sta-tionen im unteren Flusslauf in beiden Messungen verbunden hat.Schlüsselwörter: Fluss Sutla, Makrozoobenthos, Biodiversität, Gewässergüte

80 Hrvatske vode, 17 (2009) 68, 79-86

R. ∆uk, I. VuËkoviÊ, D. Tomas, M. MarijanoviÊ RajËiÊ SASTAV I STRUKTURA ZAJEDNICE MAKROZOOBENTOSA NA RIJECI SUTLI

Cilj je ovog rada prikazati sastav i strukturu zajednica makrozoobentosa na Ëetiri mjerne postaje duæ toka rije-ke Sutle, te usporediti rezultate kakvoÊe vode dobivene s pomoÊu Pantle-Buckovog indeksa saprobnosti (P-B indeks) i proπirenog biotiËkog indeksa (EBI). Osim toga, cilj je bio odrediti i usporediti raznolikost na mjernim postajama s pomoÊu Shannonovog i Simpsonovog in-deksa raznolikosti, te s pomoÊu multivarijantne metode grupiranja podataka (klaster analize) usporediti sastav i strukturu zajednica na razliËitim postajama.

2. PODRU»JE ISTRAÆIVANJARijeka Sutla je graniËna rijeka izmeu Hrvatske i Slo-

venije (slika 1.). Ukupna duæina joj je 92 km, od toga je duæina toka u Hrvatskoj 89 km. Izvor je u Sloveniji na juænim obroncima Maceljske gore, ispod Prevoja, a ulijeva se u rijeku Savu nedaleko od Savskog Marofa. Prema tipologiji pripada u nizinske, srednje velike te-kuÊice Panonske regije. Sliv obuhvaÊa podruËje od 120 km2. Srednja godiπnja koliËina oborina iznosi od 800 do 900 mm. VeÊih prometnica i gradova na ovome vodnom podruËju nema (BaËani, 2003.).

Najstarije stijene su dolomiti i vapnenci gornjeg trijasa, a u manjoj mjeri naslage oligocena, tortona i ponta. Kvartarne taloæine registrirane su uglavnom u dolini Sutle, ali nisu znaËajnog prostranstva niti deblji-ne (BaËani, 2003.).

3. MATERIJALI I METODEU sklopu redovitog monitoringa rijeke Save i njezinih

pritoka, tijekom 2007. godine dva puta je obavljeno bioloπko uzorkovanje na Ëetiri mjerne postaje na rijeci

Sutli: Sutla-Lupinjak - P1 (X 2443914 i Y 5117578); Su-tla-Priπlin - P2 (X 2434498 i Y 5118133); Sutla-Zelenjak - P3 (X 2439655 i Y 5100953) i Sutla-Harmica - P4 (X 2437082 i Y 5082407). Uzorkovanje je obavljeno u vri-jeme niskog vodostaja, u lipnju i rujnu, osim na mjernoj postaji P1 gdje je obavljeno krajem svibnja.

Uzorkovanje je provedeno s pomoÊu ruËne bentos mreæe promjera okaπca 500 µm i πirine zahvata od 25 cm, metodom eng. kick sampling te primjenom stan-dardizirane metode razvijene u sklopu AQEM projekta (AQEM, 2002; Hering i sur. 2004.; VuËkoviÊ i sur., 2008.) kojom su se obuhvatila sva mikrostaniπta na pojedinoj lokaciji.

Na mjernim postajama P1 i P2 dominirale su veÊe valutice (6-20 cm), dok su manje valutice (2-6 cm), πljunak (0,2-2 cm) i pijesak (6 µm - 0,2 cm) bile manje zastupljene. Na mjernim postajama P3 i P4, uz gore na-vedeni supstrat, pojavljivali su se i blokovi (20-40 cm). Spomenute veliËine pojedinog tipa supstrata preuzete su iz priruËnika za AQEM metodologiju (AQEM, 2002.).

Uzorkovana povrπina u svakom uzorkovanju iznosila je oko 1,25 m2.

Uzorci su fiksirani na terenu 70%-tnim etanolom, aizolacija æivotinja obavljena je u laboratoriju s pomoÊu binokularne lupe Olympus (SZX9). Svi prikupljeni orga-nizmi potom su determinirani do najniæe moguÊe siste-matske kategorije, uz primjenu odgovarajuÊih kljuËeva: Engelhardt, (1967.), Kerovec, (1986.), Sansoni, (1992.), Schmedtje i Kochman, (1992.), Ludwig, (1993.), Cam-paioli i sur., (1994.), Schwab, (1995.), Nilsson, (1996.), Waringer i Graf, (1997.), Grabow, (2000.), Bauernfeind i Humpesch, (2001.), Glöer i Meier-Book, (2003.), Zwick, (2004.). MaloËetinaπi (Oligochaeta) i liËinaËki stadiji ku-kaca trzalaca (Chironomidae) determinirani su samo do razine porodice zbog zahtjevnosti pri odreivanju.

Na svim mjernim postajama prikupljeni su i uzorci vode za odreivanje sljedeÊih fizikalno-kemijskih po-kazatelja: temperatura vode; pH - s pomoÊu pH-metra Mettler Toledo: SevenGo; koncentracija otopljenog kisi-ka - metodom HRN EN 25813:2003; nitrati - metodom HRN EN ISO 10304-1:1998 en; ortofosfati - metodom HRN ISO 6878:2001 en.

U ocjeni kakvoÊe voda primijenjeni su Pantle-Buck (P-B) indeks saprobnosti (Pantle i Buck, 1955.; Wegel, 1983.) i proπireni biotiËki indeks (Ghetti, 1986.). Saprob-ni sustav je unatoË brojnim nedostacima joπ uvijek jedna od vaænijih metoda za procjenjivanje kakvoÊe povrπinskih voda koje su optereÊene organskim tvarima. Za raËunanje P-B indeksa saprobnosti potrebno je sve organizme odrediti do vrste, odnosno roda, te procijeniti njihovu relativnu zastupljenost ocjenama 1, 3 i 5 (1 - po-jedinaËno, rijetko; 3 - srednje, Ëesto; 5 - masovno).

Za odreivanje proπirenog biotiËkog indeksa organiz-mi se odreuju do odreenih sistematskih kategorija Slika 1. Prikaz mjernih postaja na rijeci Sutli

81Hrvatske vode, 17 (2009) 68, 79-86

SASTAV I STRUKTURA ZAJEDNICE MAKROZOOBENTOSA NA RIJECI SUTLI R. ∆uk, I. VuËkoviÊ, D. Tomas, M. MarijanoviÊ RajËiÊ

(uglavnom do roda i porodice, a nikad do vrste), utvruje se broj prisutnih svojta (taksona) te se iz tablice oËitava-ju vrijednosti indeksa (Ghetti, 1986.).

Za odreivanje bioraznolikosti primijenjeni su Shan-nonov indeks raznolikosti (Shannon i Weaver, 1949.) te Simpsonov indeks raznolikosti (Simpson, 1949.). Indeksi raznolikosti temelje se na odnosu broja vrsta i njihove zastupljenosti (relativne brojnosti) u zajednici, te se s pomoÊu ta dva parametra nastoje definirati karakteri-stike zajednice. Pod utjecajem zagaenja smanjuje se raznolikost vrsta, ali se poveÊava broj jedinki iste vrste, dok Ëiste vode naseljava veÊi broj razliËitih vrsta, ali s manjom brojnoπÊu jedinki. Shannonov i Simpsonov in-deks raznolikosti, koji su ovdje upotrijebljeni, najËeπÊe se koriste zajedno jer je Shannonov indeks osjetljiv na promjene brojnosti rijetkih vrsta, a Simpsonov na male promjene brojnosti Ëestih vrsta (Krebs, 1999.).

Usporedba analize strukture zajednica na svim posta-jama provedena je s pomoÊu multivarijantne metode grupiranja, tzv. klaster analize, pri Ëemu je koriπtena metoda povezivanja na osnovi srednjih vrijednosti (eng. group average linkage method). Radi izjednaËavanja dominantnih i rijetkih vrsta matrica brojnosti na svim je postajama logaritamski transformirana izrazom log (x+1). Koriπtena je matrica sliËnosti dobivena izraËunava-njem Bray-Curtis indeksa sliËnosti (Bray i Curtis, 1957.) izmeu svih postaja s brojnoπÊu jedinki pojedinih svojti po sezoni. Za ovu analizu koriπten je program Primer 5.0 (Clarke i Warwick, 2001.).

4. REZULTATI

4.1. Rezultati fizikalno-kemijskih analiza

U svibnju/lipnju temperatura vode bila je najniæa na mjernoj postaji P1 (gornji tok), a u rujnu je zabiljeæen postupni porast temperature u nizvodnom smjeru (ta-blica 1.).

Koncentracija otopljenog kisika i u svibnju/lipnju i u rujnu bila je znatno poveÊana na postajama srednjeg i donjeg dijela toka (P3 i P4), te je na tim postajama doπlo do prezasiÊenosti kisikom (hipersaturacija) (tablica 1.).

Izmjerene pH-vrijednosti bile su poveÊane na postaja-ma srednjeg i donjeg dijela toka (P3 i P4) u oba datuma kada je obavljeno uzorkovanje (tablica 1.).

U svibnju/lipnju koncentracija otopljenih nitrata bila je najveÊa na postaji P2, dok je na postajama srednjeg i donjeg dijela toka zabiljeæen pad koncentracije otop-ljenih nitrata. U rujnu je koncentracija nitrata bila naj-manja na postaji P1, a najveÊa na postaji P2, dok je na postajama P3 i P4 bila oko 1 mg N/l (tablica 1.).

Koncentracija otopljenih ortofosfata u svibnju/lipnju na svim mjernim postajama izmjerena je oko 0,03 mg P/l osim na postaji P2 gdje je iznosila 0,29 mg P/l (tabli-ca 1.). U rujnu se koncentracija otopljenih ortofosfata kretala od najmanje vrijednosti na postaji P1 (0,03 mg P/l) do najveÊe vrijednosti na postaji P3 (0,19 mg P/l) (tablica 1.).

4.2. Rezultati bioloπkih analizaTijekom 2007. godine na Ëetiri mjerne postaje na ri-

jeci Sutli prikupljene su 1683 jedinke (tablica 2.) koje pripadaju skupinama: puæevi (Gastropoda), πkoljkaπi (Bivalvia), maloËetinaπi (Oligochaeta), pijavice (Hiru-dinea), rakovi (Crustacea), vodene grinje (Arachnida), vodencvjetovi (Ephemeroptera), vretenca (Odonata), kornjaπi (Coleoptera), raznokrilci (Hemiptera), obalËari (Plecoptera), muljari (Megaloptera), tulari (Trichoptera), dvokrilci (Diptera) i leptiri (Lepidoptera).

Najbrojnija je skupina Amphipoda s ukupno 589 jedin-ki (35 posto), te skupina Ephemeroptera s 477 jedinki (28 posto) (tablica 2.). Ostale su skupine zastupljene relativno malom brojnoπÊu. Brojem vrsta dominiraju liËinke skupine Ephemeroptera s 11 vrsta.

Na mjernoj postaji P1 ukupno je zabiljeæena 21 svojta s ukupno 191 jedinkom. Iako je i u lipnju i rujnu utvren isti broj svojta (13), broj jedinki u lipnju bio je tri puta veÊi nego u rujnu. U lipnju je dominirala skupina Ephemeroptera (79,17 posto) s vrstom Ephemerella ignita. Ostale skupine bile su prisutne malim brojem jedinki. U rujnu vrsta Ephe-merella ignita nije zabiljeæena, a pojavljuju se skupine Tric-hoptera (23,40 posto) s rodom Hydropsyche i Odonata (17,02 posto) s vrstom Platycnemis pennipes. (slika 2. i 3.).

Mjernapostaja

Temp. vode 0C

otopljeni kisik

mgO2/l

zasiÊenje kisikom

% pH

nitratimg N/l

O-fosfatimg P/l

Datum uzorkovanja

P1 15,1 8,5 84,9 8,10 0,85 0,02 29. 5. 07.P2 19,9 7,2 79,6 7,90 0,91 0,29 28. 6. 07.P3 19,6 10,5 115,4 8,33 0,42 0,05 28. 6. 07.P4 19,4 10,7 117,2 8,24 0,23 0,03 28. 6. 07.P1 15,1 6,3 62,9 7,94 0,39 0,03 18. 9. 07.P2 16,4 6,4 65,8 8,20 1,78 0,17 18. 9. 07.P3 17,5 9,7 102,1 8,48 1,00 0,19 18. 9. 07.P4 18,5 9,4 101,1 8,43 0,91 0,09 18. 9. 07.

Tablica 1. Vrijednosti fizikalno-kemijskih pokazatelja vode na Ëetiri mjerne postaje rijeke Sutle u svibnju/lipnju i rujnu 2007. godine

82 Hrvatske vode, 17 (2009) 68, 79-86

R. ∆uk, I. VuËkoviÊ, D. Tomas, M. MarijanoviÊ RajËiÊ SASTAV I STRUKTURA ZAJEDNICE MAKROZOOBENTOSA NA RIJECI SUTLI

Na postaji P2 zabiljeæene su 24 svojte s ukupno 209 jedinki. U lipnju je pronaeno 17 svojta sa 118 jedin-ki. Dominantne skupine su Amphipoda (35,6 posto) s vrstom Gammmarus fossarum i Trichoptera (27,97 posto) s rodom Hydropsyche. U rujnu je utvreno 12 svojta sa 119 jedinki, a najzastupljenija je bila skupina Trichoptera (50,55 posto) s vrstom Hydropsyche angu-stipennis (slika 3.).

Na postaji P3 zabiljeæena je najveÊa raznolikost (40 svojta) s ukupno 718 jedinki. U lipnju je utvreno 27 svojta sa 633 jedinke, meu kojima je dominantna sku-pina Ephemeroptera (41,39 posto) s vrstom Potamant-hus luteus i skupina Amphipoda (37,91 posto) s vrstom Gammarus fossarum. U rujnu je utvreno 17 svojta s 85 jedinki, meu kojima su dominantne skupine Odonata (29,41 posto) i Diptera (25,88 posto) (slika 2. i 3.).

Na postaji P4 zabiljeæena je prisutnost 33 svojte s ukup-no 565 jedinki. U lipnju je utvreno 19 svojta sa 309 je-dinki, meu kojima su dominantne skupine Amphipoda (38,83 posto) s vrstom Gammarus fossarum, Ephemeropte-ra (21,68 posto) s rodom Baetis i Coleoptera (17,80 posto) s vrstom Limnius volckmari. U rujanskom uzorkovanju utvreno je 18 svojta s 256 jedinki. Dominantne su bile skupina Amphipoda (55,08 posto) s vrstom Gammarus fossarum i skupina Odonata (15,23 posto) (slika 2. i 3.).

Prema P-B indeksu saprobnosti rijeka Sutla na svim mjernim postajama pripada u II. vrstu voda (Uredba o klasifikaciji voda, NN 77/98). Niæe vrijednosti saprob-nog indeksa utvrene su na postajama P1 i P3, dok je najviπa bila na mjernoj postaji P2 kako u lipnju, tako i u rujnu (tablica 3.).

Prema proπirenom biotiËkom indeksu na mjernoj postaji P3 u lipnju kvaliteta vode bila je I., dok je na svim ostalim postajama u lipnju kvaliteta vode bila II. vrste. Na mjernim postajama P1 i P2 u rujnu kvaliteta vode bila je III. vrste, dok je na postajama P3 i P4 bila II. vrste (tablica 3.).

Najviπa vrijednost Shannonovog indeksa raznolikosti utvrena je na mjernoj postaji P3 u rujnu i iznosila je 2,35, a najniæa na mjernoj postaji P1 u lipnju i iznosila je 1,32. (slika 4.).

©to se tiËe Simpsonovog indeksa raznolikosti, vrijedno-sti su bile u rasponu od 0,51 na mjernoj postaji P1 u lipnju do 0,87 na istoj mjernoj postaji u rujnu (slika 5.).

Radi usporedbe strukture zajednice makrozoobento-sa provedena je klaster analiza, a koriπtena je matrica sliËnosti dobivena izraËunavanjem Bray-Curtis indeksa sliËnosti (slika 6.). Iz analiza je vidljivo da se s obzirom na sastav zajednice makrozoobentosa i u lipnju i rujnu meusobno grupiraju uzvodne postaje P1 i P2, te niz-vodne postaje P3 i P4.

lipanj rujanP1 P2 P3 P4 P1 P2 P3 P4

GASTROPODA Amphimelania holandri 3 5 1 2 Ancylus fluviatilis 4 Bithynia tentaculata 9 26 Lymnaea sp. 3 2 1 1 1 Physa acuta 1 2 Planorbarius cormeus 3 Theodoxus danubialis 1BIVALVIA Pisidium sp. 6 3 1ANNELIDA Oligochaeta 5 2 1 Eiseniella tetraedra 3 2 Hirudinea Erpobdella octoculata 2 1 Glossiphonia complanata 1 Helobdella stagnalis 1 1ARACHNIDA Hygrobates fluviatilis 4CRUSTACEA Isopoda Asellus aquaticus 7 1 Amphipoda Gammarus fossarum 8 42 240 120 9 10 19 141INSECTA Ephemeroptera Baetis sp. 3 12 42 1 23 Caenis sp. 4 Ecdyonurus venosus 2 3 6 1 Ephemera danica 10 3 Ephemerella ignita 99 1 9 1 Habroleptoides modesta 2 Habrophlebia lauta 14 Heptagenia sulphurea 3 2 Heptagenia sp. 5 5 Potamanthus luteus 210 3 Procloeon bifidum 1 12 Odonata Calopteryx splendens 1 3 9 Calopteryx virgo 1 9 12 Gomphus vulgatissimus 2 3 Ischnura elegans 3 Onychogomphus forcipatus 9 24 1 2 Platycnemis pennipes 6 8 8 8 15 Coleoptera Elmidae 2 Elmis maugetii 1 Helichus substriatus 1 Limnius volckmari 1 3 42 Limnius sp. 4 5 Platambus maculatus 1 4 1 1 2 1 Potamonectes depressus 2 Riolus sp. 6 Hemiptera Apheloceirus aestivalis 7 3 1 Gerris sp. 1 Plecoptera Leuctra sp. 1 26 1 Perla burmeisteriana 5 Megaloptera Sialis fuliginosa 1 Sialis lutaria 3 Sialis sp. 1 Trichoptera Bereidae 2 1 Cyrnus trimaculatus 2 Hydropsyche angustipennis 44 Hydropsyche incognita 1 Hydropsyche sp. 33 10 19 8 1 6 Hydroptila sp. 1 1 1 Leptoceridae 1 Rhyacophila sp. 1 Diptera Antocha vitripennis 1 5 Atherix ibis 12 6 Bezzia sp. 1 Chironomidae 6 5 19 12 5 17 1 5 Dicranota sp. 3 Limnophora sp. 2 Tanypus sp. 3 1 21 Tipula sp. 1 Lepidoptera 1UKUPAN BROJ JEDINKI 144 118 633 309 47 91 85 256UKUPAN BROJ TAKSONA 13 17 27 19 13 12 17 18

Tablica 2. Kvalitativni i kvantitativni sastav makrozoobentosa na mjernim postajama sliva rijeke Sutle u lipnju i rujnu 2007. godine

83Hrvatske vode, 17 (2009) 68, 79-86

SASTAV I STRUKTURA ZAJEDNICE MAKROZOOBENTOSA NA RIJECI SUTLI R. ∆uk, I. VuËkoviÊ, D. Tomas, M. MarijanoviÊ RajËiÊ

5. RASPRAVATemperatura vode izravno je ovisna o temperaturi

zraka (Giller i Malmquist, 1998.). Vrijednosti za tem-peraturu vode izmjerene tijekom ovog istraæivanja i u svibnju/lipnju i u rujnu postupno se poveÊavala prema postajama donjeg dijela toka. Tijekom ljetnih mjeseci smanjen je protok i vodostaj na rijeci Sutli, πto utjeËe na poveÊanje temperature vode.

KoliËina otopljenog kisika mjera je za stupanj organ-ske proizvodnje u vodotoku i smanjuje se od povrπine prema dnu i nizvodno (Giller i Malmquist, 1998.). Na istraæivanom podruËju utvrene su razlike u zasiÊenju kisikom na postajama u gornjem, srednjem i donjem

dijelu toka. NajveÊe zasiÊenje kisikom bilo je na po-stajama koje se nalaze na donjem dijelu toka, a uzrok tomu najvjerojatnije je poveÊana primarna proizvodnja, koja je uvjetovana smanjenim protokom i poviπenom temperaturom vode πto je dovelo do hipersaturacije na postajama P3 i P4 u lipnju. Voda na svim mjernim po-stajama s obzirom na koliËinu otopljenog kisika pripada u I. vrstu vode, osim vode na mjernim postajama P1 i P2 u rujanskom mjerenju koje pripadaju u II. vrstu voda (Uredba o klasifikaciji voda, NN 77/98).

pH-vrijednosti bile su u rasponu od 7,90 do 8,48 pH-jedinica, πto znaËi da se vode rijeke Sutle nalaze u neutralnom do blago luænatom podruËju. Ovakav raspon

Slika 3. Relativna zastupljenost faune dna rijeke Sutle po pojedinoj mjernoj postaji u lipnju i rujnu 2007. godine

Slika 2. Broj jedinki u 1,25 m2 pojedinih skupina makrozoobentosa u rijeci Sutli na pojedinoj mjernoj postaji u lipnju i rujnu 2007. godine

84 Hrvatske vode, 17 (2009) 68, 79-86

R. ∆uk, I. VuËkoviÊ, D. Tomas, M. MarijanoviÊ RajËiÊ SASTAV I STRUKTURA ZAJEDNICE MAKROZOOBENTOSA NA RIJECI SUTLI

pH-vrijednosti rezultat je geoloπke podloge koja je sa-stavljena od klastiËnih i karbonatnih stijena. Vode na takvoj podlozi ponaπaju se kao vode s visokim puferskim kapacitetom (Giller i Malmquist, 1998.). UdaljavajuÊi se od izvora voda se obogaÊuje kisikom, ugljiËni dioksid se oslobaa u atmosferu, ravnoteæa se pomiËe u korist karbonata i time dolazi do porasta pH-vrijednosti. Voda na svim mjernim postajama s obzirom na pH-vrijednost pripada u I. vrstu vode (Uredba o klasifikaciji voda, NN77/98).

KoliËina otopljenih nitrata i ortofosfata izravno ovi-si o procesima na razini sliva te samim znaËajkama istraæivanog sliva. TekuÊice koje protjeËu kroz naseljeno podruËje i primaju podzemne vode iz slivnog podruËja koje je okruæeno poljoprivrednim povrπinama, prijam-nici su razliËitih vrsta otpadnih voda i imaju poviπene vrijednosti navedenih pokazatelja (Giller i Malmquist, 1998.). Najviπe vrijednosti za nitrate zabiljeæene su na mjernoj postaji P2, a iznosile su 0,91 mg/l u lipnju i 1,78 mg/l u rujnu, te voda na ovoj mjernoj postaji pripada u II., odnosno III. vrstu voda. Voda na ostalim mjernim postajama upuÊuje na I. i II. vrstu voda (Uredba o klasifikaciji voda, NN 77/98). Najviπe vrijednosti zaortofosfate takoer su izmjerene na mjernoj postaji P2 i iznosile su 0,29 mg P/l u lipnju odnosno 0,17 mg P/l u rujnu. Rezultat poveÊanih vrijednosti hranjivih soli na ovoj mjernoj postaji najvjerojatnije je uzrokovan

poveÊanim antropogenim utjecajem (veÊina kuÊanstava nema rijeπenu odvodnju otpadnih voda, kako s hrvatske tako i sa slovenske strane).

Tijekom bioloπkog monitoringa rijeke Sutle na Ëetiri mjerne postaje pokuπalo se preko sastava i strukture zajednica makrozoobentosa, a uz pomoÊ razliËitih bioloπkih metoda utvrditi kakvoÊu vode. Ukupno su utvrene 63 svojte, πto upuÊuje na relativno dobro ekoloπko stanje. LiËinke iz reda kukaca Plecoptera vrlo su osjetljive na organsko optereÊenje (Ghetti, 1986.). Njihova prisutnost i brojnost na mjernim postajama P1 i P3 upuÊuje na dobru kakvoÊu vode na tim mjernim postajama. LiËinke Ephemeroptera bile su dominantne brojem svojta. U ovoj skupini nalaze se i osjetljive vrste, πto ide u prilog dobroj kakvoÊi vode. Na postajama gdje postoji veÊe organsko optereÊenje, nalazimo manje liËin-ki Ephemeroptera, dok liËinke Plecoptera u potpunosti izostaju (Ghetti, 1986.).

Tijekom istraæivanja zamijeÊene su oscilacije u gustoÊi makrofaune, πto se odrazilo na razliËitu brojnost ovisno o razdoblju uzorkovanja. GustoÊa ovisi o æivotnom ciklusu, specifiËnom ponaπanju, a moæe biti smanjena i promje-nom bioloπkih uvjeta na staniπtu (Béche i sur., 2006.).

U lipnju na svim postajama nalazimo liËinke Ephe-meroptera u veÊem broju, dok u rujnu u veÊem broju nalazimo liËinke Odonata. LiËinke skupine Plecoptera, iako rijetke u uzorcima, ËeπÊe su zastupljene u lipnju. Skupinu Amphipoda nalazimo tijekom cijele godine, pri Ëemu se njihov broj u uzorku poveÊava od izvora prema uπÊu. Skupina Coleoptera ne pokazuje sezonsku distribuciju. Skupine Megaloptera, Lepidoptera, Arach-nida i Isopoda u uzorcima se nalaze pojedinaËno pa se nikakav zakljuËak o njihovoj distribuciji ne moæe doni-jeti na temelju ovih podataka.

Na temelju izraËuna vrijednosti P-B indeksa saprob-nosti i proπirenog biotiËkog indeksa, fauna dna na istoj mjernoj postaji upuÊuje na razliËitu vrstu vode. Kod P-B indeksa saprobnosti, vrijednosti na svim mjernim posta-jama u oba razdoblja uzorkovanja pokazuju II. vrstu vode, dok se vrijednosti za vrstu vode prema proπirenom biotiËkom indeksu kreÊu od I. do III. vrste vode.

Slika 4. Prikaz vrijednosti Shannonovog indeksa raznolikosti Slika 5. Prikaz vrijednosti Simpsonovog indeksa raznolikosti

Mjerna postaja P-B indeks saprobnosti BiotiËki indeksvrijednost vrsta vode vrijednost vrsta vode

lipanjP1 1,83 II 8 IIP2 2,07 II 9 IIP3 1,82 II 12 IP4 1,90 II 9 II

rujanP1 2,01 II 7 IIIP2 2,21 II 7 IIIP3 2,03 II 9 IIP4 2,08 II 8 II

Tablica 3. Vrijednosti indeksa saprobnosti po Pantle-Bucku i proπirenog biotiËkog indeksa odreenih na temelju makrozoobentosa na Ëetiri mjerne postaje na rijeci Sutli u lipnju i rujnu 2007. godine

85Hrvatske vode, 17 (2009) 68, 79-86

SASTAV I STRUKTURA ZAJEDNICE MAKROZOOBENTOSA NA RIJECI SUTLI R. ∆uk, I. VuËkoviÊ, D. Tomas, M. MarijanoviÊ RajËiÊ

20

40

100

60

80

P3 P4

P1

P2

SliË

nost

b)

Prema oba indeksa (P-B indeksu saprobnosti i proπire-nom biotiËkom indeksu) fauna dna na mjernoj postaji P3 pokazuje najbolju kakvoÊu vode, iako je ta postaja nizvodnije od postaja P1 i P2. Takoer, fauna dna na mjernoj postaji P2 upuÊuje na najloπiju kakvoÊu vode s obzirom na organsko optereÊenje, a razlog tomu su dva veÊa naselja (Hum na Sutli s hrvatske strane i Rogaπka Slatina sa slovenske strane) s pripadnom industrijom uzvodno od mjerne postaje.

Vrijednosti Shannonovog i Simpsonovog indeksa raznolikosti pokazuju vrlo sliËne rezultate (slika 4. i 5.). VeÊina znanstvenika pretpostavlja da bolja kakvoÊa eko-sustava podrazumijeva i veÊu bioraznolikost. Meutim, neki znanstvenici ovu pretpostavku dovode u pitanje pogotovo ako je rijeË o akvatiËkim ekosustavima s obzi-rom da se veÊa bioraznolikost i bolja kvaliteta vode ne mogu uvijek dovesti u svezu (Lydy i sur., 2000.).

Na postajama koje prema P-B indeksu saprobnosti i biotiËkom indeksu pokazuju bolju kakvoÊu voda (P1 i P3), uoËeni su manji Shannonov i Simpsonov indeks u lipnju u odnosu na rujan. Kod ostale dvije postaje, P2 i P4 situacija je obrnuta. To se objaπnjava Ëinjenicom da, zbog povoljnih ekoloπkih prilika, dolazi do prekomjer-nog rasta populacije jedne ili viπe vrsta kojima takvi Ëimbenici najviπe odgovaraju. Na taj se naËin smanjuju vrijednosti ovih indeksa raznolikosti. Drugim rijeËima, Shannonov i Simpsonov indeks raznolikosti trebaju se uzeti s velikim oprezom kod bioloπkih analiza i uvijek bi ih trebalo tumaËiti u kombinaciji s drugim bioloπkim indeksima, kao i osnovnim fizikalno-kemijskim pokaza-teljima (Lydy i sur., 2000.).

6. ZAKLJU»CINa osnovi fizikalno-kemijskih pokazatelja i obavljene

bioloπke analize makrozoobentosa rijeke Sutle na Ëetiri mjerne postaje moæe se zakljuËiti sljedeÊe:1. S obzirom na koliËinu otopljenog kisika, voda na

mjernim postajama je I. vrste (iznimno II. vrste vode); s obzirom na pH-vrijednost voda na svim mjernim postajama je I. vrste, a vrijednosti nitrata upuÊuju na I.-II. vrstu vode (iznimno III. vrstu vode).

2. Ukupno su prikupljene 1683 jedinke makrozooben-tosa koje su pripadale u 63 svojte.

3. BrojnoπÊu su dominirali predstavnici skupine Amp-hipoda (35 posto) s vrstom Gammarus fossarum kao najbrojnijom, te skupina Ephemeroptera (28 posto). Ostale skupine bile su zastupljene manjom brojnoπÊu, pri Ëemu su neke skupine kao npr. Lepi-doptera, Megaloptera, Arachnida i Isopoda utvrene kroz pojedinaËne jedinke ili nekoliko jedinki.

4. Utvrena je sezonska raspodjela nekih skupina ma-krozoobentosa. Skupina Ephemeroptera velikom je brojnoπÊu bila prisutna u lipnju, a skupina Odonata veÊom brojnoπÊu prisutna u rujnu. Ostale skupine ne pokazuju znaËajnu sezonsku raspodjelu.

5. Prema P-B indeksu saprobnosti voda na svim mjer-nim postajama bila je II. vrste.

6. Prema proπirenom biotiËkom indeksu (EBI) voda na mjer-nim postajama pripadala je u I. do III. vrstu voda.

7. Prema svim primijenjenim bioloπkim indeksima, mjerna postaja Sutla-Zelenjak odlikuje se najboljom kakvoÊom vode, u usporedbi s ostalim mjernim po-stajama. S druge strane, voda na mjernoj postaji Sutla-Priπlin pokazuje najloπiju kakvoÊu.

8. Prema Shannonovom i Simpsonovom indeksu raz-nolikosti, rijeka Sutla odlikuje se relativno velikom raznolikoπÊu makrozoobentosa. Sami indeksi raz-nolikosti nisu mjerodavni za ocjenu kakvoÊe vode jer pokazuju neslaganje vrijednosti s indeksima saprobnosti, te bi ih trebalo tumaËiti u kombinaciji s ostalim bioloπkim indeksima.

LITERATURAAlbeho, M., Graca, M. A. S. (1998.): Litter in a frist-order

stream or a temperate deciduous forest (Margaraca forest, cen-tral Portugal). Hydrobiologia 386, 147-152.

AQEM (2002.): Manual for application of the AQEM system. A comprehensive method to assess European strems using ben-tic macroinvertebrates, developed for the purpose of the Water Framework Directive. Version 1.0, February 2002. Contract No: EVK1 CT1999-00027.

BaËani, A. (2003.): Projekt evidencija i gospodarenje pod-zemnim vodama (EGVP), Valorizacija i aæuriranje podataka u EGVP-GIS na podruËju panonskog dijela sliva Save.

Bauernfeind, E., Humpesch, U. H. (2001.): Die Eintagsflie-gen Zentraleuropas (Insecta: phemeroptera): Bestimmung und Ökologie. Verlag des Naturhistorischen, Wien, 239 S.

Béche, L., McElravy, E. P., Resh, V. H. (2006.): Long-term seasonal variation in the biological traits of benthic-macroin-vertebrates in two Mediterranean-climate streams in California, U.S.A. Freshwater Biology 51, 56-75.

Boyle, T. P., Fraleight, H. D. Jr., (2003.): Natural and antro-pogenic factors affecting the structure of the benthic macroinver-tebrate community in an effluent-dominated reach of the SantaCruz River. Ecological Indicators 3, 93-117.

Bray, J. R., Curtis, J. T. (1957.): An ordination of upland forest communities of southern Wisconsin. Ecological Mono-graphs 27, 325-349.

Campaioli, S., Ghetti, P. F., Minelli, A., Rufo, S. (1994.): Manuale per il riconoscimento dei macroinvertebrati delle acque dolci italiane, Vol. I, Provincia autonoma di Trento, 355 pag.

Slika 6. Metoda grupiranja (klaster analiza) pojedinih postaja na rijeci Sutli na osnovi koeficijenta sliËnosti zajednica makrozoobentosa u lipnju (a) i rujnu (b)tijekom 2007. godine

20

40

100

60

80

P3 P4

P1

P2

SliË

nost

a)

86 Hrvatske vode, 17 (2009) 68, 79-86

R. ∆uk, I. VuËkoviÊ, D. Tomas, M. MarijanoviÊ RajËiÊ SASTAV I STRUKTURA ZAJEDNICE MAKROZOOBENTOSA NA RIJECI SUTLI

Autori:

Renata ∆uk, dipl. ing. biol.mr. sc. Ivan VuËkoviÊ, dipl. ing. biol.,

Damir Tomas, dipl. ing. bioteh.,mr. sc. Marija MarijanoviÊ RajËiÊ, dipl. ing. kem.

Hrvatske vode, Glavni vodnogospodarski laboratorij,Ulica grada Vukovara 220, 10 000 Zagreb,

renata.cuk@voda.hr

Clarke, K. R., Warwick, R. M. (2001.): Change in marine communities: an approach to statistical analysis and interpre-tation. Plymouth Marine Laboratory. Plymouth.

Cooper, C. M. (1993.): Biological effects of agroculturally derived surface - water pollutants on aquatic systems-a review. Journal of Environmental Quality 22, 402-408.

Engelhardt, W. (1967.): Was lebt in Tümpelt, Bach und Weicher? Kosmos-Gesellschaft der Naturfreunde Franch’sche Verlagshandlung, Stuttgart, 260 S.

Ghetti, P. F. (1986.): I macrovertebrati nell analisi di aqua-lita dei corsiaqua. Trento: Universita di Parma. Ctedra di Igrobiologia, 250 pag.

Giller, P. S., Malmquist, B. (1998.): The Biology of Stream and Rivers. Oxford University Press. Oxford, 256 pp.

Glöer, P., Meier-Brook, C. (2003.): Süsswasermolusken. Deutscher Jugendbund für Naturbeobachtung, Neustadt, 97 S.

Grabow, K. (2000.): Farbatlas Süwasserfauna Wirbellose. Eugen Ulmer Gmbh & Co., Stuttgart, 288 S.

Hering, D., Moog, O., Sandin, L., Verdonschot, P. F. M. (2004.): Overview and application of the AQEM assessment system. Hydrobiologia 516: 1-20.

HRN EN ISO 10304-1:1998 en - KakvoÊa vode - Odreiva-nje otopljenih fluorida, klorida, nitrita, ortofosfata, bromida,nitrata i sulfata pomoÊu ionske tekuÊinske kromatografije - 1.dio: Metoda za slabo zagaene vode

HRN EN 25813:1998 en - KakvoÊa vode - Odreivanje otopljenog kisika - Jodometrijska metoda.

HRN ISO 6878:2001 en - KakvoÊa vode - Spektrometrijsko odreivanje fosfora s amonijevim molibdatom.

Kerovec, M. (1986.): PriruËnik za upoznavanje beskra-ljeπnjaka naπih potoka i rijeka, SveuËiliπna naklada Liber, Zagreb, 127 str.

Krebs, C. J. (1999.): Ecological Methodology. Second Edi-tion, Benjamin/Cummings, Menlo Park, 620 str.

Ludwig, H. W. (1993.): Tiere in Bach, Fluss, Tümpel, See, München, Wien, Zurich, BLV, 254 S.

Lydy, M. J., Crawford, C. G., Frey, J. W. (2000.): A com-parison of selected diversity, similarity and biotic indices for detecting changes in benthic-invertebrate community structure and stream quality. Archives of Environmental Contamination and Toxicology 39, 469-479.

Miller, A. M., Golladay, S. N. (1996.): Effect of spates and drying on macroinvertebrate assemblages of an intermittent and a perennial prairie stream. Journal of North American Benthological Society 15, 670-689.

Nedeau. E. J., Merit, R. W., Kaufman, M. G. (2003.): The effect of an industrial effluent on an urban stream benthiccommunity: water quality vs. habitat quality. Enviromental Pollution 23, 1-13.

Neumann, M., Baumeister, J., Liess, M., Schulz, R. (2003.): An expert system to estimate the pesticide contamination of small streams using benthic macroinvertebrates as bioindica-tors, II. The knowledge of LIMPACT. Ecological Indicators 2, 391-401.

Neumann, M., Liess, M., Schulz, R. (2003.a): An expert sy-stem to estimate the pesticide contamination of small streams using benthic macroinvertebrates an bioindicators, Part 1. The database of LIMPACT. Ecological Indicators 2, 379-389.

Nilsson, A. (1996.): Aquatic insects of North Europe, A taxonomic Handbook Volume I: Ephemeroptrera-Plecoptera-Heteroptera-Neuroptera-Megaloptera-Coleoptera Trichoptera-Lepidoptera, Apollo Books, Stenstrup, 320 pp.

Pantle, R., Buck, H. (1955.): Die biologische Überwachung der Gewasser die Darstellung der Ergebnisse, GWF 96, 604 pp.

Sansoni, G. (1992.): Atlante per il riconoscimento dei ma-croinvertebrati dei corsi d’acqua Italiani, Provincia autonoma di Trento, Stazione Sperimentale Agraria Forestale, Servizio Protezione Ambiente, 193 pag.

Schmedtje, U., Kochman, F. (1992.): Bayerisches Landesmit für Wasserwirtschaft, Bestimmungsschlüssel für die Saprobier-DNA-Arten (Makroorganismen), München 274 S.

Schulz, R., Liess, M. (1999.): A field study of the effects ofagriculturally derived insecticide input on stream macroinver-tebrate dynamics. Aquatic Toxicology 46, 155-176.

Schwab, H. (1995.): Süßwassertiere, ein ökologisches Be-stimmungbuch. Ernst Klet Verlag Stuttgart Düsseldorf Leipzig, 320 S.

Shannon, C. E., Weaver, W. (1949.): The Mathematical Theory of Communicatio, The University of Illinios Press, Ur-bana, IL, 1.pp 19-21, 82-83,104-107.

Simpson, E. H. (1949.): Mesurement of Diversity. Nature 163, 688.

Uredba o klasifikaciji voda, „Narodne novine” br. 77/98Vlek, H. E., Verdonschot, P. F. M., Nijboer, R. C. (2004.):

Towards a multimetric index for the assessment of Dutch streams using benthic macroinvertebrates. Hydrobiologia 516: 175-191.

VuËkoviÊ, I., ∆uk, R., KovaËeviÊ, S. (2008.): Primjena AQEM sustava u analizi makrozoobentosa. Hrvatske vode 16 (63), 119-122.

Waringer, J., Graf, W. (1997.): Atlas der Österreichischen Köcherfliegenlarven. Facultus Universitätsverlag, Wien, 286 S.

Wegl, R. (1983.): Index für die Limnosaprobität, Wasser und Abwasser, Band 26, Wien, 180 S.

Zwick, P. (2004.): Key to the West Palearctic genera or stoneflies (Plecoptera) in the larval stage, Limnologica 34, 315-348.