STUDIUL COMUNITĂȚILOR DE MACRONEVERTEBRATE BENTONICE DIN RÂUL MRACONIA [304665]

UNIVERSITATEA “LUCIAN BLAGA” SIBIU

FACULTATEA DE ȘTIINȚE

SPECIALIZAREA ECOLOGIE ȘI PROTECȚIA MEDIULUI

STUDIUL COMUNITĂȚILOR DE MACRONEVERTEBRATE BENTONICE DIN RÂUL MRACONIA

COORDONATOR ȘTIINȚIFIC:

CONF. UNIV. DR.

[anonimizat]: [anonimizat]

2015

[anonimizat], apele curgătoare sunt elemente ale capitalului natural care oferă resurse: apa ([anonimizat], în industrie și agricultură), nisip, pietriș, argile (utilizate ca materiale de construcții), [anonimizat]: [anonimizat], [anonimizat], turism și recreere.

[anonimizat] 13 km amonte de confluența cu Dunărea în aval până la 50 m amonte de coada lacului Mraconia., în corelație cu caracteristicile habitatelor ca fundament științific pentru măsurile de management ale râului.

[anonimizat].

După această sumară enunțare a [anonimizat] m-au sprijinit și îndrumat pentru realizarea acestui studiu.

În mod deosebit doresc să îi mulțumesc doamnei Conf. Univ. Dr. [anonimizat]-a oferit sprijinul necesar în realizarea acestei lucrări.

CAPITOLUL I

Comunitățile de macronevertebrate bentonice din râuri

Termenul de “bentic” se referă la organismele care de cele mai multe ori trăiesc pe substrat cel puțin o parte din ciclul lor de viață. Prefixul “macro” arată faptul că organismele pot fi capturate în plase cu mărimea ochiurilor de 200-500 mm.

Structura unei comunități este rezultatul selecției de biotop și a relațiilor interspecifice si intraspecifice. (Pricope, 2003)

[anonimizat]. Microfitele bentonice cresc în zone cu ape limpezi și curenți salbi. Componența specifică a comunităților bentonice depinde de morfologia râului și are o [anonimizat] o alternare longitudinală evidentă. [anonimizat]. [anonimizat], cianoficee, mușchi. [anonimizat], gastropode, briozoare, insecte. [anonimizat], turbelariate, amfipode, [anonimizat], plecoptere, hidracarieni, gasteropode. (Mustață, 1992)

[anonimizat] : săpătoare, forante.

Organismele săpătoare sunt animale care pătrund în oarecare parte sau total în substratul mobil al bazinului prin dizlocarea acestora acvatică. [anonimizat], adeseori consolidate cu secreții. [anonimizat], polichete, [anonimizat].

Organismele săpătoare pătrund în substrat prin mecanisme variate. Unele gastropode pătrund în substrat hidraulic prin variația stării de turgescență a piciorului, asociată cu mișcarea de înaintare a acestuia. Crustaceele sapă cu ajutorul apendicelor cefalice și elimină substratul prin mișcări ale apendicelor care crează un curent de apă . Speciile bentonice care își construiesc galerii permanente prin consolidarea substratului cu ajutorul unor secreții (Arenicola).

Oraganismele forante sau sfredelitoare, sunt animale care au posibilitatea de penetra substraturi mai mult sau mai puțin dure, pornind de la calcar și gresie până la granit și marmură.

În apele dulci, organismele forante sunt reprezentate prin crustacei și larve de insecte care își fac galerii în malurile argiloase și în țesuturile plantelor. În ecosistemele marine sfredelitorii sunt mai numeroși: spongieri, bivalve, crustacee, polichete, amfipode, izopode etc. (Pricope, 2000)

Insectele sunt constituite din cei mai mulți reprezentanți ai ordinelor precum Odonata, Tricoptera, Plecoptera, Coleoptera, Diptera, Efemeroptera toate acestea trăind in ape dulci. (Richardson 2008). Anelidele deși sunt mai puțin reprezentate, sunt de asemenea prezente in ecosistemele de apă dulce. Moluștele sunt reprezentate în ecositemele de apă dulce în general de clasa Gastropoda. Cele mai multe gastropode sunt reprezentate de melci care se găsesc în apropierea substratului sau pe unele pietre.(fig. 1) (Kershner, Lodge 1990).

Macronevertebratele nu se deplasează pe distanțe mari, de aceea nu pot evita poluarea. Proba de macronevertebrate poate furniza informații despre calitatea apei pe o perioadă lungă de timp. Astfel, uneori macronevertebratele pot să indice o poluare care nu mai este prezentă în momentul prelevării. Această activitate presupune analiza, din punct de vedere fizico-chimic și biologic a probelor de apă prelevate din anumite puncte de pe traseul râului numite secțiuni de monitorizare (stații). ( supravietuitoriiclimei.weebly.com Accesat: 15.05.2015)

În decursul evoluției lor macronevertebratele s-au adaptat la anumite condiții hidromorfologice, astfel cunoscând aceste cerințe se poate aprecia structura populațiilor și invers, cunoscând structura populațiilor se pot aprecia condițiile în care trăiesc. De aceea macronevertebratele bentonice sunt indicatorii cei mai utilizați în vederea stabilirii calității apei deoarece ele răspund la o mulțime de caracteristici ca altitudine, viteză de curgere, substrat, parametrii fizico- chimici. Numeroase studii au demonstrat că structura și dinamica comunității de macronevertebrate reflectă calitatea ecosistemului acvatic. Există mai multe calității ale macronevertebratelor pentru care sunt folosite în activitatea de biomonitoring: sunt ubicviste, sunt prezente aproape tot timpul anului, sunt mai puțin mobile față de pești, sunt ușor de colectat. (Chiasson, 1999)

Spre deosebire de monitorizare chimică, de exemplu, care oferă informații despre calitatea apei în momentul de măsurare, de monitorizare a organismelor vii, biomonitorizarea poate furniza informații cu privire la poluare din trecut și / sau episodic și efectele cumulative ale unei suite de impact ale bazinelor hidrografice. Macronevertebratele bentonice reprezintă biomonitorii ideali pentru a evalua starea generală de sănătate a bazinelor hidrografice pentru următoarele motive:

• sunt răspândite

• sunt relativ ușor de colectat și de identificat

• sunt relativ sedentare și cu o lungă durată de viață, astfel încât să reflecte efectele pe termen lung ale activităților în cadrul bazinelor hidrografice din care fac parte

• unele specii de macronevertebrate bentonice sunt foarte sensibile la poluare

Măsurătorile conexe (de exemplu: bogăția și diversitatea taxonilor, anumite sensibilități / toleranțele la poluare, etc) au fost utilizate de mai mulți ani ca "bioindicatori" de calitate a apei, furnizând informații integrate cu privire la concentrațiile chimice toxice, substanțe nutritive, și calitatea habitatului. Dincolo de utilitatea lor ca bioindicatori, macronevertebratele bentonice sunt ele însele o parte importantă din lanțurile trofice acvatice, în special pentru pești. Multe dintre acestea se hrănesc cu alge și bacterii, care sunt la capătul inferior al lanțului trofic. Unele rup în bucăți și mănâncă frunze și alte materii organice care intră în apă. Din cauza abundenței și poziției ca "intermediari" în lanțul trofic acvatic, macronevertebratele bentonice joacă un rol critic în fluxul natural de substanțe nutritive energetice și acvatice în râuri, lacuri și zone umede.

Condiția dorită este de a avea o comunitate bogată și diversă a macronevertebratelor bentonice de-a lungul bazinelor hidrografice, reflectând păstrarea proceselor fluviale naturale și apă curată, care permite persistența unor specii deosebit de sensibile. O varietate de valori ale acestor indicatori (de exemplu: diversitate, taxonomice, grupe alimentare funcționale, specii rare, etc), pot fi utilizate pentru a oferi o evaluare a stării bazinelor hidrografice și starea populațiilor de nevertebrate acvatice. Un grup de macronevertebrate bentonice, Ephemeroptera, Plecoptera și Trichoptera sunt adesea folosite pentru că acestea scad în bogăție, în prezența poluării.

Unele ordine de macronevertebrate bentonice au nevoie de calitate foarte bună a apei, în timp ce altele admit o gamă largă de condiții de mediu. Deși acestea se pot deplasa într-o anumită măsură, și chiar derivă din aval, în general ele nu se pot deplasa rapid pentru a evita condiții adverse. Deteriorarea apei și/sau calității habitatului și poluanții pot ucide sau cel puțin afecta ordinele mai puțin tolerante și să încurajeze alte ordine mai tolerante să se dezvolte. Odată ce macronevertebratele sunt afectate, pot dura ani sau decenii pentru a se recupera. (ice.ucdavis.edu Accesat: 15.05.2015)

Unele studii au folosit diatomee ca bioindicatori (Michels, 1998). Cu toate acestea, există unele dificultăți în identificarea diatomeelor și echipamente tehnice complexe și sunt necesare cunoștințe foarte specializate. Utilizarea macronevertebratelor bentonice pare mai avantajoasă și consolidată (Hellawell, 1986), în parte pentru că taxonomic și autoecologic, cunoașterea acestor organisme astăzi este mai bună decât a altor grupuri acvatice, cum ar fi alge sau mezofauna (Jackson, Sweeney, 1995). Mai mult decât atât, sensibilitatea lor variază în funcție de numeroși factori de mediu, atât biotici cat și abiotici. Prin urmare, structura comunităților acestora a fost adesea folosită ca un indicator al condițiilor generale ale mediului acvatic, ale unui râu. Cunoștințele despre macronevertebratelor bentonice din America Centrală fac progrese rapide (Hurlbert și Figueroa 1982, Roldán 1988, Fernández și Domínguez 2001). Cu toate acestea, analiza utilizată până acum în America Centrală nu a fost întotdeauna cea potrivită în a reprezenta situația mediului, în unele cazuri, evaluarea calității râului a fost elaborată prin aplicarea "clasicilor" indici de diversitate ecologică, adică Shannon-Wiener (Krebs, 1985) și Simpson (Simpson, 1949). În alte cazuri, s-au folosit indici biotici formulați pentru râurile din America de Nord (Biotic Index Hilsenhoff ). Toate aceste metode necesită prelevare cantitativă, în plus, indicii Hilsenhoff dau o mare importanță unor grupuri sistematice (de exemplu, insecte) și se concentrează pe modificări cauzate de poluarea organică.

În râuri/ape curgătoare din Costa Rica, entomofauna acvatică (Springer, 1998) și structurile comunităților macronevertebratelor (Ramírez și Pringle 1998) au fost recent investigate. În plus, s-au făcut comparații între site-uri deranjate și netulburate și între metodele de prelevare a probelor, cu un indice de diversitate a speciilor (Paaby et al. 1998). În Nicaragua, cu excepția unor studii pe insecte acvatice (Maes 1988, 1989a, 1989b, 1995, 1998, Maes et al.

1988, Maes and Flint 1988, Fenoglio 1999), fauna macronevertebratelor bentonice este insuficient cunoscută. Recent, a început aplicarea indicilor de diversitate a comunităților macronevertebratelor. (Fenoglio et al., 2002)

Cercetările realizate pe râul Bârsa prezintă principalele grupe de nevertebrate bentonice identificate, în scopul cunoașterii biodiversițătii în zona Parcului Național Piatra Craiului, în anul 2003. Au fost analizate probe colectate în 12 stații, plasate pe cursul principal al râului Bârsa si afluenții săi. Au fost colectate și identificate un număr de 453 de specimene, aparținând la 13 ordine și 33 de familii. Pe baza acestor date au fost calculate abundența relativă, diversitatea și echitabilitatea, trasate graficele abundenței relative și similarității specifice. Au fost testate indexurile Biological Monitoring Working Party și Belgian Biotic Index, ce au permis aprecierea calitații apei pe baza faunei de nevertebrate .

Pe baza acestor rezultate putem afirma că habitatele acvatice studiate se află intr-o stare de conservare bună, așa cum era de așteptat pe teritoriul unui parc național. Rezultatele obținute prin aplicarea BMWP și BBI confirmă pe cele obținute prin calculul diversității și echitabilității. Nu au fost inregistrate alterări majore ale calității mediului acvatic, zona fiind puțin expusă impactului antropic (Nastasescu et al., 2007).

Multe țări au o lungă istorie în a folosi macronevertebrate pentru a monitoriza starea ecologică a râului. Acestea sunt componente cheie trofică de origine acvatică, care leagă materia organică și resursele nutritive (de exemplu, resturi de frunze, alge și grohotiș), cu niveluri trofice superioare .

Aceste organisme au în cea mai mare parte obiceiuri sedentare. Cu sensibilitate și durată de viață relativ lungă, au capacitatea de a integra efectele variațiilor de mediu pe termen scurt. În plus, aceste ansambluri sunt alcătuite din mai multe specii, printre care există o gamă largă de niveluri trofice și toleranțele de poluare, furnizând informații puternice pentru interpretarea efectelor cumulative. Structura comunității se schimbă frecvent ca răspuns la perturbațiile de mediu în moduri previzibile, care sunt bază pentru dezvoltarea biocriteriilor pentru a evalua influențe antropice. Aceste răspunsurile au fost rezumate de către Gray în trei categorii, inclusiv reducerea în diversitate, regres pentru dominația prin speciile oportuniste (de exemplu, ciclului de viață mai scurte, mai repede reproducere) și reducerea în dimensiune a individivizilor din speciile dominante. De exemplu, în pâraie și râuri poluate cu substanțe organice sau metale grele, bogăția de specii și diversitatea comunității macronevertebratelor se reduce puternic datorită impactului direct sau indirect a contaminanților. Chironomidele de obicei posedă starea dominantă în detrimentul altor grupuri mai sensibile, cum ar fi Ephemeropterele, Plecopterele și Trichopterele.

Studii privind utilizarea potențială a macronevertebratelor bentonice ca bioindicatori pentru ecosistemele râurilor au fost pe larg raportate în literatură. Macronevertebrate bentonice, în special insectele acvatice, au fost utilizate în mod tradțiional în biomonitorizarea ecosistemelor râurilor pentru diferite tipuri de perturbări de mediu, cum ar fi poluarea organică, metalele grele, degradarea hidromorfologică, îmbogățirea nutrienților, acidificarea și factorii perturbatori generali. Într-adevăr, ansamblurile constituie baza a celor mai multe programe de biomonitorizare în prezent în Europa și America de Nord. Multe țări (sau state sau Autoritățile ) chiar și-au dezvoltat proprii indici biotici. (Li et al., 2010)

Macronevertebrate bentonice sunt grupul de organisme cel mai utilizat pe scară largă la evaluarea resurselor de apă. Abordări de evaluare rapidă sunt destinate pentru a fi eficiente și rentabile; economiile se găsesc în eșantionarea redusă și analiza datelor mai eficient. Programele de bioevaluare rapide sunt concepute pentru mari regiuni, pentru identificarea zonelor cu probleme demne de atenție mai detaliată. (Resh et al., 1995)

Macronevertebratelor acvatice sunt o componentă vitală a lanțului ecosistemelor de apă dulce și pentru a asigura echilibrul și durabilitate. În special, faunei bentonice în care își petrece cel puțin o parte a ciclului său de viață, în substraturile de ape curgătoare și interioare, este folosit pentru statutul de „indicator” de calitate a lacurilor noastre.

Aceste organisme au de fapt posibilitatea de a coloniza toate tipurile de substrat și apă pentru a răspunde presiunilor antropice suferite de ecosistemul acvatic, prin schimbări în structura sau funcția comunității: de exemplu, prin abandonarea microhabitatelor, dispariția sau recolonizare a anumitor taxoni. (Papadopol, 1983)

Macronevertebratele reprezintă o verigă importantă în transferul materiei și energiei în cadrul ecosistemului acvatic. Structura comunității de macronevertebrate se modifică în funcție de condițiile hidromorfologice, calitatea apei, sezon și de alți parametri din mediul înconjurător.

Examinarea stării de calitate a unui râu poate fi făcută cunoscând structura și dinamica faunei bentonice Macronevertebratele populează o serie de microhabitate cum ar fi:

substrat dur (bolovăniș, pietriș);

substrat nisipos;

substrat mâlos;

detritus;

în vegetație submersă.

Deoarece schimbarea calității apei prezintă interes practic s-au realizat o serie de sisteme de evaluare a calității apei bazate pe analiza faunei bentonice. Alcătuirea comunității de macronevertebrate reflectă starea întregii biocenoze, studiile recente arătând că schimbările survenite în structura comunității apar ca răspuns la gradul de poluare al apelor. Macronevertebratele au atras dintotdeauna atenția datorită vieții scurte în stadiul adult (de la câteva ore până la câteva săptămâni) și prezenței stadiului larvar acvatic. Bentosul reprezintă biocenoza acvatică alcatuită din plante și animale ce se gasesc pe substrat, ce au ca trasătură comună utilizarea subtratului ca suport de viață. Bentosul are în componența cele trei grupe funcționale specifice unei biocenoze, și anume: fitobentosul, zoobentosul și bacteriobentosul. Structura zoobentosului este foarte diversificată, ea depinzând de mai mulți factori:

tipul de substrat, care variaza de la un mal la altul, dar mai ales se modifică odată cu adâncimea, astfel că în zona de mal predomină substratul nisipos-argilos, iar în zona adâncimii, predomină substratul nisipos-mâlos și mâlos.

adâncimea apei crează doi biotopi ce oferă condiții diferite de viață, și anume zona de mâl și zona de adânc. În zona de mal bentalul este populat de organisme fotofile, oxifile, filtratoare, pe când în zona de adânc, bentalul este populat de organisme fotofobe, stenoxifile, detrivivore.

anotimp, condițiile climatice și hidrologice;

prezența vegetatiei macrofite

Algele microscopice plutesc în masa apei. Calitatea fizico-chimică a apei ajută la dezvoltarea acestora. Asfel existența unor substanțe toxice, cum sunt metalele, pot duce la dispariția lor. Pe de altă parte existența unor cantități mari de nutrienți in apă proveniți din agricultură poate determina dezvoltarea masivă a algelor, dând aspectul de “apă verde”. Dintre comunitățile acvatice, macronevertebratele bentonice (adică organisme care trăiesc pe fundul apei) sunt cele mai utilizate ca bioindicatori deoarece:

sunt numeroase;

sunt ușor de colectat;

sunt puțin mobile (Strayer, 2006)

Acest studiu a testat ipoteza referitoare la faptul că, în ultimii ani, fauna macronevertebratelor bentonice din cele mai mari bazine din estuarul Swan-Canning s-a schimbat în aceeași proporție cu deteriorarea mediului.

Între 1986 și 2003, compoziția faunei a dus la modificarea semnificativă a comunitățiilor. Astfel, densitățile și numărul de specii de moluște, și în special de crustacee, care sunt deosebit de sensibile, a scăzut, în timp ce acelea din avizele de polichete mai tolerante au crescut. Cu toate acestea, distinctivitatea taxonomică a scăzut în mod constant la doar una din cele patru zone de prelevare rare și dispersia probelor nu a fost diferită semnificativ între perioade, indicând faptul că fauna bentonică nu a suferit modificări extreme, cum ar fi în apropierea estuarului Peel-Harvey. Astfel macronevertebratele bentonice pot acționa în același mod în care acționează degradarea mediului cum ar fii în estuare micromaree în regiunile în care aceste perturbatii sunt în creștere. (Wildsmith et al. 2011)

Această lucrare prezintă un raționament calitativ (QR), model de simulare pentru analiza efectelor de dezvoltare a bazinelor hidrografice și a defrișărilor riverane pe macronevertebrate bentonice. Studiul s-a bazat pe 54 de site-uri din Piedmont of North Carolina, USA care au furnizat cunoștiințele de bază pentru modelul de dezolvoltare. O conceptualizare a activităților antropice și efectelor au fost stabilite și apoi transferate într-un model de raționament calitativ (QR).

Folosind abordarea compozițională, au fost definite bazinele hidrografice-streaming cu ajutorul a opt fragmente de model reutilizabile. Aceste modele parțiale au fost utilizate pentru marile schimbări din bazinele hidrografice și condițiile riverane asupra comunității bentonice în cadrul modelului calitativ.

Cu toate acestea, dezvoltarea bazinelor hidrografice este afectată în primul rând de degradarea calității habitatului, în timp ce despădurirea riverană afectează atât calitatea habitatului cât și starea trofică. În plus, o creștere semnificativă a numărului de state generează în scenariul de defrișări riveran indicat o ambiguitate mai mare în acest sistem.

Implicațiile modelului QR sunt:

domeniul ecologiei acvatice include definițiile explicite ale bazinelor hidrografice și fluxul interacțiunilor

identificarea lacunelor de cunoștințe, cum ar fi importanța relativă a

caracteristicilor de habitat și troficitate asupra bentosului, pentru orientarea viitoare de cercetare ecologică;

identificarea potențialelor praguri de restaurare și de management pentru ghidarea ecosistemului evoluție. (Desiree & Michael, 2006)

Obiectivul principal al acestei cercetări este de a dezvolta un model de dinamica streaming pentru comunitățile macronevertebrate acvatice. Aceasta cercetare implică atât aspecte teoretice și experimentale. Porțiunea teoretică include dezvoltarea unei model de simulare a dinamicii comunității de macronevertebrate. Acest model este scris folosind software STELLA, Software Stella -Documentația tehnică. Porțiunea experimentală se concentrează pe validarea modelului prin compararea simulărilor cu observațiile din Holly Springs Creek din Carolina de Sud, Statele Unite ale Americii. Modelul dezvoltat prin această cercetare reflectă cele mai importante legături între insectele acvatice, de macronevertebratele dominante ale majorității fluxurilor, și mediul lor, care să permită introspecție în relații în ecosistemele lotice. Această cunoaștere oferă o bază teoretică pentru o mai bună înțelegere a diferitelor interacțiuni de mediu în fluxuri, ceea ce face posibil să se utilizeze modelul de analiză teoretică a macronevertebratelor, de funcționare a comunității, studii de ecosisteme lotice și management curent. (Gertseva et al. 2004)

Efectele de exploatare pe macronevertebrate streaming a pădurilor de eucalipt au fost examinate în Tasmania, Australia. Zonele au fost selectate în două fluxuri de ordinul al patrulea în funcție de istoria de recoltare a pădurii și în funcție de bazinele hidrografice de referință asociate. Datele istorice pentru fiecare parcelă de pădure au fost obținute pentru fiecare captare, detaliind pădure tip operațional, zonă și an de funcționare, lungimea drumurilor și numărul de treceri rutiere curent.

Se observă diferențe substanțiale în compoziția și abundența comunitații de macronevertebrate, peste 14 perechi ale ariei. Se observă abundență mai mare de musculițe orthoclad, mayflies Leptophlebiid și Elmid și Scirtid gândaci, și abundența reduse de viermi și stoneflies Notonemourid, la silvicultură arii de testare, decât la site-urile lor de referință asociate. A fost observată o schimbare consistentă în compoziția comunității, 12 din cele 14 perechi ale zonei. Acest lucru a fost însoțit de o schimbare în funcționarea reprezentării grupului de alimentare.

Similitudinea compozițională comunitară a fost substanțial mai mare între arii de testare decât site-uri de referință, cu o reducere a diversității comunității în rândul fluxurilor datorită unei istorii de silvicultură în amonte.

Diferența între ariile de testare și cele de referință a fost corelată negativ cu vârsta medie de la recoltarea inițială. Se observă un declin în abundență cu creșterea vârstei medie al familiei efemeropterul Leptophlebiidae cu subfamilia Chironomidae la site-uri de testare. Timpul scurs de la perturbarea inițială și numărul de treceri în comun a reprezentat 52% din variația în pereche site-Bray-Curtis valori nesimilare, cu ambele variabile corelat negativ cu neasemănare.

Se observă o schimbare legată de tulburări de captare forestier în comunitatea macronevertebrate.

Acesta sprijină ipoteza unei tranziții de la răspunsurile predominant degradaționale la operațiuni de recoltare de pădure (în sens geomorfologic) în afluent fluxuri spre tranzitorie. (Smith et al. 2009)

În vederea îndeplinirii obiectivelor de dezvoltare ale mileniului și de a asigura durabilitatea mediului în Etiopia, sistemele de indicatori ecologici pot sprijini managementul râului pentru a analiza starea cursurilor de apă și pentru a selecta acțiuni de restaurare . Pentru a utiliza macronevertebrate pot fi monitorizate calitatea apei râului și instrumentele de evaluare. Etiopia are nevoie de date de referință, precum și de condițiile de perturbare a apei la suprafața ecosistemelor. Macronevertebratele structurale și datele fizico-chimice au fost în acest context, colectate în Gilgel Gibe bazin hidrografic, în sud-vestul Etiopiei. În etapa următoare, parametri ecologici au fost comparați pentru relevanța lor în evaluare. În lucrarea de față, clasificarea copacilor și mașinilor de vector au fost folosite pentru a induce modele care descriu relația dintre caracteristicile fluviale și condițiile ecologice ale acestor fluxuri. Trepte Greedy și algoritmi de căutare genetici au îmbunătățit performanța și ușurat interpretarea acestor modele de a face o selecție a variabilelor care au fost folosite ca intrare în aceste modele. Modelele dezvoltate au permis să se identifice principalele variabile care afectează calitatea râului.

Aceste instrumente pot sprijini managerii de râu în luarea de decizii cu privire la statutul de râuri și a potențialului de restaurare, de exemplu prin furnizarea de norme privind valorile critice ale caracteristicilor majore fluviale la care ar trebui întreprinse anumite acțiuni. (Argaw et al. 2010)

Influența fitobentosului (SHPS) privind distribuția spațială a ansamblurilor de macronevertebrate a fost investigată în cascadă de-a lungul râului Xiangxi în octombrie 2005. Cinci site-uri au fost prelevate la fiecare stație, un total de 4656 macronevertebrate, aparținând la 69 genuri au fost colectate. Caracteristicile structurilor comunităților de macronevertebrate au fost analizate prin utilizarea următoarelor caracteristici: bogăție, abundență, speciile dominante și grupuri de alimentare funcționale. Rezultatele au sugerat că construirea de SHPS nu a avut niciun impact semnificativ asupra chimiei apei, dar pe variabile fizice au avut loc efecte importante, (cum ar fi viteza curentă și adâncimea apei) care au variat semnificativ printre cele 5 site-uri. Toate caracteristicile comunității de macronvertebrate au fost mai mult sau mai puțin afectate de construcție, în special de abundență, procentul filtru colector, procentul prădător, iar rezultatele stațiilor de asemenea, au sugerat că siturile sub baraj au avut diferite structuri comunitare, indicând faptul că devierea curentului de apă complet este nociv pentru protecția diversității de macronevertebrate a râului. (Xiaocheng et al. 2008)

Probe ale comunității macronevertebrate din Cerova' Highland au fost prelevate în anii 2000-2001 pentru a analiza influența factorilor de mediu asupra structurii comunității, cu accent pe Ephemeroptera, Plecoptera și Trichoptera (EPT). Condițiile hidrologice extreme din această zonă au determinat structura comunității de macronevertebrate, în total, 16 Ephemeroptera, 8 Plecoptera și 36 Trichoptera taxoni au fost găsite, reprezentanți al familiilor Perlidae, Perlodidae și Chloroperlidae (Plecoptera) au fost absenți.

Ephemeropterele au fost reprezentate în principal de taxoni rheophilous. O specie rară de șes Baetis tracheatus a fost găsită, cunoscută anterior doar în vestul Slovaciei. Trichopterele au fost reprezentate în principal de submontane rheophilous taxoni. Specii preferând curenți de ape mici sau stătătoare s-au înregistrat la altitudine și conținut de oxigen dizolvat dovedind că acestea sunt cele mai importante variabile de mediu care determină EPT. Șase tipuri de fluxuri au fost distinse de rezultatele analizei multidimensionale, taxonomice.

Valorile indicilor biotici au scăzut în timpul verii. Comunitățile cele mai diversificate au fost găsite primăvara, în timp ce nivelul apei a fost mai mare și condițiile de oxigen mai bune. (Pastuchova, 2006)

Defrișarea pădurilor provoacă o serie de tulburări, inclusiv schimbări în hidrologie, cantității de substanțe nutritive, calitatea apei, surse de alimentare, structura habitatului care poate avea un impact de fluxuri pe parcursul mai multor ani și sunt reflectate în schimbări în structura comunității. S-a propus pentru a determina importanța relativă a impactului și a modificărilor asociate indicilor biotici să se determine rațele de recuperare a comunităților bentonice de macronevertebrate.

S-au efectuat anchete anuale pe timpul verii de peste șaptesprezece ani, în Noua Zeelandă fiind fluxuri care diferea în mărime (bazinul amonte între 40 și 2360 ha, înseamnă lațimi de canal între 2,5 și 16m) Cele mai mari schimbări post-recoltare în biotic indici și în structurile comunitare au avut loc în fluxurile de drenaj relativ mic de bazine hidrografice mijlocii (<500 ha) în cazul în care au fost recoltate 40% din bazinul în amonte. Impactul de recoltare asupra comunităților de nevertebrate a fost mai puțin evident în fluxuri largi de bazine de peste 500 ha, dar cele mai mari modificări față de pre-recoltare, indicii biotici și structura comunității a avut loc după recoltarea vegetației de-a lungul acestor fluxuri. Modificările în structura comunității după recoltare de vegetație riverană, de obicei au inclus creșteri de densitate Diptera, Mollusca și Oligochaetes și scăderi în densitățile Ephemeroptera. Aceste rezultate demonstrează că impactul asupra macronevertebratelor bentonice a crescut proporția de captare în amonte, recolta a crescut și / sau după vegetația de mal a fost recoltată. (Reid et al. 2008)

S-au prelevat ansambluri de macronevertebrate bentonice de la 60 de site-uri ,in 8 subzone din lacul Taihu, în total 24 de specii de macronevertebrate bentonice.

S-au obținut: 14 specii de Mollusca, 5 specii de Arthropoda și 5 specii de Annelida. Rezultatele au arătat ca 7 indicatori (de exemplu, numărul total de taxoni, numărul de Mollusca & crustacee taxoni,% Mollusca si crustacee,% Gastropoda, indicele Goodnight-Whitley, Hilsenhoff indicele biotic și culegători% colector) au obtinut un scor de 5, 3 sau 1 atribuit fiecărui matrice pentru standardizarea măsurătorilor și multimetrici pe o scară de 7-35 pentru bioassessment . Biocriteria pentru calitatea apei a fost în cele din urmă propusă astfel:7-14, foarte slabă; 15-21, sărac; 22-28, echitabil; 29-35, bun. Rezultatele din 60 situri au arătat că refiritor la calitatea apei din sud-estul Taihu Lake a fost relativ bună, în timp ce cea din nord-vestul lacului Taihu a fost relativ slabă. (Taowu et al. 2008)

În general, Policheta este puțin sensibilă la perturbări antropice. Abundența și numărul de specii au tendința de a crește în raport cu cele mai sensibile specii la perturbăriile antropice, cum ar fi Crustacee și Mollusca (Tweedley et al., 2014)

Indicatorii demonstrază că prin schimbările ce au avut loc în compoziția lor au influențat diversitatea și valoarea speciilor. Datorită modificărilor locale și regionale de mediu ,estuarele de conservare Swan și Peel-Harvey au suferit importante modificări. Estuarele Swan și Peel-Harvey sunt două dintre cele mai mari estuare de pe coasta de vest a Australiei de jos ocupând o suprafață de 50 și respectiv 131 kilometri. (Hodgkin, 1998)

Organismelor acvatice, inclusiv insectele streaming sunt afectate de diverse medii fizice care pot fi organizate ierarhic la scară spațială a rețelei hidrografice. (Minshall,1988; Poff, 1997). Mediile fizice ale râurilor sunt controlate de componente de peisaj a căror importanță relativă variază la scară spațială. Clima controlează hidrologic ciclul și apa din râu, regimurile de temperatură de la cea mai mare scară. Acești factori fizici permit multe fluxuri ajungând să cuprindă diverse habitate (Frissell ș.a., 1986;. Montgomery). (Chung et al., 2014)

Studiul realizat de Curtean-Bănduc și Fărcaș (2013) prezintă descrierea structurii comunității de macroinvertebrate bentonice ale râului Timiș (bazin hidrografic Dunărea), în corelație cu parametrii mediul. Rezultatele sunt bazate pe macronevertebrate bentonice cantitative (105 probe) adoptată în 2011 (perioada iunie-septembrie) din 21 de stații de râului Timiș, situa între ei și granița română-sârbă (241 km). Variabilele biotopului evaluat au fost: altitudinea, panta, lățimea albie, adâncimea, tipuri de substrat, modificarea canal și apă,caracteristici fizico-chimice. Rezultatele studiului arată că structura spațială a macronevertebratelor bentonice este indusă de tipul de substrat, de albia minoră modificări în comparație cu condițiile naturale și cantitățile de materie oxidabile în apă. (TIMIȘ RIVER (BANAT, ROMANIA) BENTHIC MACROINVERTEBRATE COMMUNITIES STRUCTURE SPATIAL DINAMIC Angela CURTEAN-BĂNĂDUC and Adina Nicoleta FARCAȘ ). (Bănăduc et al., 2013)

Se poate demonstra că structura comunității poate să fie influențată de caracteristicile biologice ale speciilor și interacțiunea biotică dintre acestea. Pe de altă parte o altă alternativă este că, comunitățiile conțin grupări de specii care sunt favorizate de condițiile de mediu din acel moment , care se modifică continu. (J. David Allan, 1995) .

Înțelegerea preferințelor de habitat a macronevertebratelor acvatice pot ajuta la conservarea și monitorizarea habitatelor acvatice. Diversitatea lor taxonomică mare a permis macronevertebratelor acvatice să se adapteze la o varietate mare de condiții de mediu. Factori cum ar fi PH-ul, altitudine, adâncimea apei și tipul de substrat pot să afecteze modul în care diferitele organisme se adapteaza la habitatele lor acvatice. ( Demars et al., 2012).

Larvele de libelulă sunt un exemplu de macronevertebrate acvatice care pot fi folosite ca bioindicatori pentru schimbari în habitatele acvatice. Cunoștințe privind aceste adaptări pot oferi informații importante despre condițiile de habitat. (Honkanen et al., 2011).

Macronevertebrate bentonice sunt considerate ca fiind unele dintre cele mai potrivite pentru evaluarea integrității ecologice în ecosisteme (Hynes și Coleman, 1968, Rosenberg și Resh, 1993;. Wright et al,2000).Ansamblurile comunitare sunt determinate de diferite condiții de mediu.

Macronevertebratele sunt sedentare în comportamentul și au durata de viață (de la câteva luni la câțiva ani). În consecință macronevertebratele bentonice sunt un factor important în aprecierea impactului pe care îl au schimbările de mediu într-o integrare continuă.(Rosenberg & Resh, 1993).

Deși macronevertebrate bentonice prezintă integritatea ecologică destul de bine, datele din comunitate sunt foarte complexe, deoarece comunitățile formate din numeroase specii, variind în mod complex, ca răspuns la diverse cauze naturale și antropice. Variațiile sezoniere, adică schimbările de temperatură și precipitații, sunt printre, principalii factori care contribuie la variabilitatea comunității. Modificările de sezon în compoziția comunitații de macronevertebrate au fost bine documentate în diferite arii din zonele temperate (de exemplu, Marea Britanie și Statele Unite ale Americii) (Chesters, 1980; Hynes, 1970; Murphy, 1970), prin utilizarea indicilor de asociere, împreună cu coordonare și clasici tehnici, (Townsend et al. 1987).

Raportând persistența structurii comunității bentonice macronevertebrate și condițiile de mediu adecvate pentru persistență (adică, de descărcare de gestiune scăzută, site-ul în amonte cu zile răcoroase de vară) a fost efectuată o analiză amanunțită de Weatherley și Ormerod (1990),pentru a arăta consecvență faunistică în grupuri, în ani diferiți, în fluxuri. În plus indicii de similitudine utilizați și componentele principale analizate pentru a evalua variața longitudinală și sezonieră, utilizând mai multe tipuri de indicii biologi. Sistemul de notare și clasele de calitate a apei au fost utile pentru a analiza persistența anumitor caracterictici pe parcursul sezonului. (Leunda et al., 2009)

Fig. 1.1 Fișa macronevertebratelor acvatice indicatoare de calitate a apei (după:

supravietuitoriiclimei.weebly.com)

CAPITOLUL II

Caracterizarea fizico-geografică a râului Mraconia

2.1 Localizarea râului Mraconia

Bazinul hidrografic Mraconia este așezat în sud–vestul României, în provincia româneasca Banat, având o suprafață de 114,37 km² și reprezintă 0.048% din suprafața totală a României. (fig. 2)

Bazinul hidrografic Mraconia se află în partea sud-estică a Munților Almăjului în aceeași parte sud estică găsindu-se și Defileul Dunării. Râul Mraconia prin defileul său divizează Cazanele Mici în două subsectoare. Subdiviziunea Munților Almăjului în care se găsește bazinul Mraconia denumindu-se Munții Clisurii.

Fig. 2.2 Poziționarea geografica a bazinului hidrografic Mraconia

Sursa: https://www.google.ro/maps

Bazinul Mraconia ocupă, în partea estică, o suprafață de 0,48% din suprafața Parcului Național Porțile de Fier. Suprafața ocupată de Parcul Național Porțile de Fier în cadrul bazinului hidrografic Mraconia este de 51,92km² adică 45,39%, aflându-se în jumătatea sudică a acestuia. Cumpăna de ape care delimitează acest bazin hidrografic Mraconia de următoarele bazine învecinate: în est (afluenții direcți ai Dunării –Ogașul lui Grigore, Valea Satului, pârâul Mala), în nord și nord-est (pârâul Ieșelnița), în nord-vest si vest (pârâul Berzasca, paraul Sirinia) și în sud (afluenții direcți ai Dunării: pârâul Morilor, pârâul Satului) redau limitele bazinului Mraconia. (Roșu, 1980).

2.2. Elemente de geologie ale bazinului Mraconia

Factorul geologic influențează dinamica bazinului hidrografic Mraconia prin petrografie, tectonică, elemente structurale, vârstă.

Evoluția în timp a dus la apariția complexelor de nivelare carpatice care pot fi găsite în bazin atât prin suprafețe de nivelare, nivele carpatice de vale cât și prin terase. Mișcările tectonice ce s-au produs, au dus la înălțarea regiunii producând denivelări importante, care pot fi observate prin altitudinea medie și maximă a cumpenelor de apă (dreaptă și stângă), iar prin procesul de eroziune se pot observa martori de eroziune.

Relieful specific a fost determinat de proprietățile unice ale bazinului Mraconia, format prin: roci cristaline în cea mai mare pondere aflate în diferite stadii de metamorfism (Cristalinul de Poiana Mraconia, Cristalinul de Neamțu, Cristalinul de Corbu), roci vulcanice cu duritate mărită(granit, gabbrou, serpentinite), roci sedimentare cu diferite stadii ale vârstei (calcar jurasic, gresii și conglomerate de vârstă paleozoică, nisipuri, pietrișuri și argilă de vârstă cuaternară). (Codarcea et al., 1961)

2.3. Elemente de relief ale bazinului Mraconia

Bazinul hidrografic Mraconia este poziționat în componența Munților Almăjului. Munții Almăjului sunt o unitate montană carpatică incluși în grupa Munților Banatului; această grupă montană făcând parte din punct de vedere geologic din grupa Carpaților Meridionali, incluzându-se în unitățile de orogen carpatic ale României.

În bazinul Mraconia datorită diversității rocilor care alcătuiesc acest bazin există o varietate de tipuri de relief petrografic: relief dezvoltat pe calcare, relieful dezvoltat pe gresii, relief dezvoltat pe conglomerate, relief dezvoltat pe roci eruptive și relief dezvoltat pe roci metamorfice. (Posea et al., 1969).

Cel mai interesant tip de relief este cel format pe calcare, care au vârstă mezozoică și sunt localizate în partea sudică a bazinului hidrografic. Pe calcare s-a format un relief carstic (exocarst) sub formă de chei (Cheile Mraconiei) care determină sectoare înguste de vale în care versanții abrupți se intersectează la nivelul albiei (fig. 3).

Cheile Mraconiei au o lungime de aproximativ 700m și o altitudine de aproximativ 250m. Acestea se datorează adâncirii cursului de apă în masivul calcaros (Dl. Ciucar) prin procese de dizolvare și eroziune.

Fig.2,3. Cheile Mraconiei

Relieful format pe gresii este reprezentat de vârfuri și creste ascuțite, versanți abrupți. Datorită grosimii mari a straturilor ce formează gresiile determină o rezistență mai mare la eroziune.

Interfluviile reprezintă relieful dezvoltat pe conglomerate (se remarcă prin masivitate), văi, versanți (au pantă mare, caracteristicile acestora determinându-se în funcție de tipul de structură în care se găsesc).

Relieful dezvoltat pe roci eruptive (granit, gabbrou) se află dezvoltat în partea centrală a bazinului Mraconia și este reprezentat de versanți și culmi cu aspect rotunjit.

Cea mai întinsă suprafață din bazin este repezentată de relieful dezvoltat pe roci metamorfice ocupă, fiind localizate văi înguste, versanți cu pantă mare ca urmare a durității rocii.

Datorită faptului că bazinul hidrografic Mraconia are un grad mare de împădurire, relieful petrografic nu este bine observabil. (Dida et al., 1967)

2.4. Elemente de hidrologie și hidrografie ale bazinului Mraconia

Mraconia reprezintă un râu autohton care izvorăște din Munții Almăjului, din apropierea vârfului cu altitudinea de 856m din vestul bazinului; acesta datorându-se dezvoltării reduse (aproximativ 19,57km lungime și suprafață 114,37km²), prezintă un regim de scurgere permanent, fiind alimentat din precipitații și din izvoarele subterane.

Regimul scurgerii apelor este în mare parte determinat de condițiile climatice, cel mai important rol deținându-l precipitațiile, în principal cele sub formă ploaie, care crează debite importante, iar primăvara chiar și vânturi.

Afluenții mici ai Mraconiei au un regim de scurgere temporar, numai în momentul când apar precipitațiile, prezentând o dinamică foarte activă a versanților și a văilor..

Apele freatice se află la adâncimi mici fiind cantonate în depozite de versant, la baza depozitelor de terasă, precum și în lunca Mraconiei.Cel mai important rol asupra creșterii sau scăderii nivelului freatic îl deține Dunărea.

Prin construirea barajului pentru lacul de acumulare Porțile de Fier, toate golfurile și luncile situate în amonte de baraj au fost transformate în lacuri. Astfel sudul bazinului Mraconia reprezentat de o zonă depresionară în care se găsea lunca largă a Mraconiei a fost transformat într-un lac (Lacul Mraconia). Oscilațiile de nivel ale Dunării, ca nivel de bază al întregului sistem morfodinamic reprezentat de bazinul hidrografic Mraconia determină modelarea actuală a reliefului bazinului prin procese de eroziune, de acumulare, de transport. Cantități mari de sedimente sunt vizibile atunci când nivelul lacului scade (fig.4).

Fig.2.4. Sedimente depuse în zona lacului

Un proces deosebit de important este reprezentat de colmatarea lacului ca urmare a cantității mari de aluviuni transportate și depuse. (Anastasiu, 1977)

2.5. Elemente de climă ale bazinului Mraconia

Radiația solară în Munții Banatului este prezentă sub forma unor valori care sunt repartizate neuniform și care depind de durata de strălucire a Soarelui, precum și de caracteristicile suprafeței active: forme de relief, altitudine (maximă), expunere, fragmentarea reliefului, microrelief, grad de acoperire cu vegetație. În ceea ce privește Munții Almăjului și mai ales bazinul hidrografic Mraconia expunerea are un rol deosebit; pantele cu expunere S, SE, SV, E sunt bine însorite, mai ales în condițiile teritoriilor lipsite de vegetație forestieră și acoperite cu pajiște.

Prin poziția perimetrului de studiu în sudul Munților Banatului, în cadrul Defileului Dunării, precum și prin altitudinea redusă a Munților Almăjului bazinul hidrografic Mraconia este supus influențelor climatice submediteraneene (umede și calde, care se manifestă prin apariția frecventă a unor valuri de aer cald din sudul Europei) și celor vestice (umede). În regiunea analizată sunt specifice ploile de toamnă și iernile blânde, datorită influenței climatului submediteranean. Masele de aer vestice aduc precipitații bogate și temperaturi moderate.

Relieful acestei regiuni este principalul factor modificator al climei.

Un rol important pe lângă altitudine îl are și expoziția versanților.

Bazinul hidrografic Mraconia se înscrie climatului general al țării, temperat-continental moderat cu influențe climatice submediteraneene.

Temperatura medie anuală în Bazinul Mraconia se încadrează valorilor de 7-11°C;

Valorile precipitațiilor medii anuale pentru bazinul Mraconia de 700-800mm sunt mai mari decât la stațiile meteorologice luate în calcul deoarece intervine și relieful prin altitudine (maxima 932,3m). Precipitațiile solide se produc în medie 26 de zile pe an; zile cu temperaturi mai mari de 25șC (zile de vară) sunt în medie 109 pe an; zilele de îngheț sunt în medie 80,9 pe an. Este de remarcat faptul că din 1985 până în 1994-1995 precipitațiile au fost mai mici determinând fenomenul de uscare, iar în ultimii ani precipitațiile au fost mai abundente determinând diminuarea acestui fenomen.

Fig.2.5. Distribuția precipitațiilor atmosferice medii lunare în perioada 1901-2000

Sursa: https://www.google.ro/maps (ANM)

Cele mai mari cantități medii lunare de precipitații atmosferice se înregistrează în luna mai pentru stația meteorologică Drobeta Turnu Severin (fig.5) și în luna iunie pentru stațiile Berzasca și Moldova Veche, iar cele mai mici corespund lunii februarie pentru stația Moldova

Un fenomen deosebit de important prezent atât în Munții Banatului cât și în bazinul Mraconia este seceta. Aceasta este determinată de absența precipitațiilor care determină declanșarea fenomenului de secetă în luna august, iar ulterior persistența acesteia generează seceta propriu-zisă.

Inexistența precipitațiilor pe o perioadă de timp mai mică sau mai mare este un fapt obișnuit posibil în fiecare lună a anului, fenomenul de uscăciune sau de secetă putându-se produce în fiecare lună din an atât în perioada caldă cât și în cea rece.

Importante în bazin sunt și inversiunile de temperatură care determină inversiuni de vegetație în cursul mijlociu (prezența amestecului de fag-molid în cursul mijlociu și a fagului și socului în cursul superior).

Regimul eolian este influențat de configurația reliefului și de etajarea acestuia. Analizând datele din (tab. 1), precum și din (fig.6) se observă că regiunea este situată într-o zonă în care vânturile au o intensitate redusă, frecvențele dominante fiind NV, V și NE.

Regiunea se află sub influența maselor de aer vestice cu precădere.

Tab. 2.1. Viteza vântului la stația Drobeta Turnu Severin (1896-1965)

Sursa: Monografia geografică a RPR, vol. I, 1969

Fig. 2.6 Viteza vântului la stația Drobeta Turnu Severin (1896-1965)

Sursa: http://www.meteoromania.ro/anm/?page_id=92 (ANM)

Prin poziția geografică în partea de sud-vest a României, bazinul Mraconia prezintă o climă temperat-continentală cu influențe submediteraneene. Caracteristicile acestui tip de climat sunt: ierni mai blânde, veri mai călduroase. În cadrul bazinului hidrografic Mraconia se disting în funcție de condițiilor locale de relief mai multe tipuri de topoclimate: de versanți însoriți, de versanți semiînsoriți, de versanți umbriți, de culmi și funduri de văi.

2.6. Elemente de pedologie ale bazinului Mraconia

Datorită orientării și înclinării versanților, distribuția solurilor în bazin se determină distribuția solurilor în bazin. Formarea solurilor este rezultatul interacțiunii pe o perioadă mai mare de timp a unui complex de factori naturali care formează factorii pedogenetici. Aceștia sunt reprezentați de: relief, roca de solificare, apa freatică, clima, vegetația, factorul timp și activitatea umană.

Formarea solului este influențată în mod direct de climă prin umiditate și temperatură determinând producerea în timp a dezagregării și a alterării chimice, iar în mod indirect prin intermediul vegetației.

Factorul biologic are o deosebită importanță asupra formării solului prin vegetație și microorganisme. Legătura dintre vegetație și sol este atât de strânsă încât principalele grupe de soluri pot fi complet definite prin tipul de vegetație sub care apar.

Prin procesele de deplasare a maselor de roci relieful are un rol direct în formarea solurilor, iar indirect prin expoziția versanților contribuie la repartizarea neuniformă a umezelii și căldurii și deci la formarea diferită a solurilor.

Acțiunea omului asupra solificării se manifestă prin înlocuirea vegetației naturale spontane (păduri) ca urmare a defrișărilor sau alunecărilor de teren cu alte specii.

Bazinul Mraconia se caracterizează printr-o mare diversitate atât în ceea ce privește tipurile acestora cât și repartiția lor spațială. Deși relieful bazinului se înscrie unui singur tip major, adică tipului montan, învelișul de sol este eterogen, datorită varietății rocilor.

Bazinul Mraconia prin poziția geografică și altitudinea medie a reliefului cuprinde soluri adaptate climatului, rocilor și reliefului montan. Clasele de soluri în acest bazin hidrografic sunt astfel clasa cambisoluri (dezvoltate sub păduri de stejar-fag), clasa spodosoluri (dezvoltată sub păduri de fag și conifere), ca soluri zonale, iar ca soluri azonale se întâlnesc soluri aluvionale în sudul bazinului, soluri de tip terra rosa dezvoltate tot în sud pe roci de tip calcar.

Peisajul Munților Banatului reprezintă un ansamblu de îmbinare a factorilor geomorfologici, climatici, hidrologici, biotici și antropici care oferă un potential ecologic propriu. În cadrul acestei regiuni montane există grupări vegetale diversificate floristic datorită etertogenității pe spații mai restrânse a condițiilor de mediu precum și a activității antropice.

Bazinul hidrografic Mraconia se înscrie prin altitudinea medie redusă în cadrul etajului de păduri de foioase; covorul vegetal aparține etajului de pădure de fag, în cea mai mare parte, la partea superioară întâlnim de asemenea și un subetaj de amestec fag-conifere, iar la partea inferioară se întâlnește un subetaj de amestec fag-gorun. (Rădulescu & Peltz, 1970)

CAPITOLUL III

METODE DE CERCETARE

3.1 Obiective de cercetare:

1. Descrierea structurii comunităților de macronevertebrate bentonice din râul Mraconia.

2. Descrierea dinamicii structurii comunităților de macronevertebrate bentonice de-a lungul râului Mraconia.

3. Evaluarea stării ecologice a râului pe baza structurii comunităților de macronevertebrate bentonice.

3.2 Metode de prelevare și analiză a probelor

Pentru descrierea structurii cantitative a comunităților de macronevertebrate bentonice din râul Mraconia au fost colectate câte 5 probe cantitative și una calitativă de bentos din 4 stații de prelevare, situate la 5 km distanță de-a lungul râului, de la 13 km amonte de confluența cu Dunărea în aval pana la 50 m amonte de coada lacului Mraconia. (fig.7 , tab.2 ) .

Fig.3. 7. Schița amplasării stațiilor de prelevare de-a lungul râului Mraconia

(Conceput de Laurian Mugurel Gheorghe și Toader Eduard – Ionuț)

Tab. 3.2: Localizarea stațiilor de prelevare a probelor.

Probele cantitative de bentos au fost prelevate cu ajutorul bentometrului de tip Surber (fig.7), care este format dintr-un cadru metalic ce delimitează o suprafață de 887 cm² de care este atașat un fileu cu diametrul ochiurilor de 250 μm. Prelevatorul a fost fixat în substrat cu deschiderea fileului spre direcția de curgere a apei. În interiorul cadranului s-au spălat pietrele iar organismele au fost antrenate în fileu.

Fig.3.8 .Prelevarea probelor bentos cu bentometrul de tip Surber

Materialul colectat a fost conservat în soluție de formaldehidă 4% tamponată cu bicarbonat de sodiu.

Probele au fost analizate în laborator prin spălarea pe site pentru separarea sedimentului de organisme, după care materialul biologic a fost triat la lupa binocular – Krusse 65X (fig. 9), iar apoi au fost numărați indivizii determinați, aparținând fiecărui grup sistematic și au fost introduși în tubușoare pentru conservare în alcool etilic 70%.

Fig. 3.9. Analiza în laborator a probelor de bentos la lupa binocular – Krusse 65X

Identificarea s-a facut până la nivel de clasă – Turbellaria, subclasă – Oligochaeta, ordin Amphipoda, Ephemeroptera, Plecoptera, Trichoptera, Coleoptera, Diptera, familie -Chironomidae.

3.3 Metode de prelucrare a datelor primare

Pentru descrierea structurii cantitative a comunitații de macronevertebrate bentonice am

utilizat valorile abundenței relative, frecvenței, densitații, a indicelui Dzuba (W) și a indicelui de

integritate biotică IBH.

Abundența relativă (AR %) –reprezintă raportul procentual dintre numarul de indivizi al unui grup taxonomic sau specie dintr-o probă și numarul tuturor indivizilor din proba colectată dintr-o stație.

Unde : AR – abundența relativă în procente

– numarul indivizilor aparținând speciei i din totalul probelor

– numarul total al indivizilor capturați (identificați) în toate probele

Frecvența – reprezintă proporția între numărul de probe care conțin specia dată și

numărul total de probe colectate în același timp, în exprimare zecimală sau procentuală.

Unde : F – frecvența în exprimare procentuală

– numarul de probe în care s-a identificat specia i

– numarul total de probe colectate

Densitatea reprezintă raportul între numărul de indivizi sau biomasa acestora și sunitatea

de spațiu (suprafața de teren, volum de sol sau de apă) precozată la o scară convenabilă.

Indicele de semnificație ecologică sau indicele Dzuba (W) este produsul între frecvență

și abundența relativă.(Sîrbu and Benedek 2009)

W – indicele de semnificație ecologică,

F – frecvența,

A – abundența relativă.

După valorile obținute, speciile se împart în urmatoarele clase (M. T. Gomoiu, M. Skolka, 2001):

– subrecedente W < 0,1,

– recedente W [0,1, 1],

– subdominante W [1,1, 5],

– dominante W [5,1, 10],

– eudominante W > 10

Indicele biotic Hilsenhoff (IBH)

Acest indice se bazează pe toleranța diferențiată la poluarea organică a grupelor de macronevertebrate bentonice.

IBH – indicele biotic Hilsenhoff,

numarul de indivizi aparținând fiecarui grup taxonomic considerat,

– numărul total al indivizilor din proba,

– nota toleranței la poluare atribuită fiecărui grup sistematic considerat,

ia valori cuprinse între 1 si 10, 1 se atribuie pentru cea mai scăzută toleranță la poluare, iar 10

pentru toleranța cea mai mare la poluare.

Tab.3.3. Clasele de calitate a apei în funcție de valorile indicelui Hilsenhoff

Notele toleranței la poluare atribuite grupelor considerate în cazul acestui studiu sunt:

Plecoptera – 1; Ephemeroptera – 3,5; Anisoptera – 2, Zygoptera – 7; Trichoptera (excepție

Hydropsychidae) – 1,8; Hydropsychidae – 3,8; Coleoptera – 4,6; Chironomidae (exceptând

Chironomus sp.) – 5; Chironomus sp. – 8; Tipulidae – 3; Amphipoda – 4, Isopoda – 6,

Oligochaeta (exceptând Tubifex sp.) – 8; Tubifex sp. – 9,5; Hirudinea – 8; Turbellaria – 6,

Ancylus fluviatilis – 4,5. (D. M. Rosenberg, V. H. Resh, 1993)

Analiza similaritații comunitaților de macronevertebrate bentonice din sectoarele de râu

studiate s-a realizat cu ajutorul dendogramelor (distanța euclidiană) pe baza valorilor AR ale

grupelor taxonomice prezente.

CAPITOLUL IV

REZULTATE ȘI DISCUȚII

4.1. Descrierea structurii comunitaților de macronevertebrate bentonice din cele 4 sectoare de râu analizate

Stația DM 1 este plasată la 13 km amonte de confluența cu Dunărea și amonte de confluența cu Neamțu (afluent de stânga), la o altitudine de 298 m, având un aspect montan. Pe maluri se găsesc păduri de foioase: fag, arini, salcii (fig.10). ( N 44°40.892’; E 022° 12.614’)

Lațimea albiei minore, în acest sector este de aproximativ 2,5 m minim și 6 m maxim, media fiind de 3,5 m, adâncimea având minina de 10 cm și maxima de 1 m media fiind de 20 cm

Substratul albiei este pietros, fiind format din bolovani, pietre și pietriș.

Fig. 4.10 Râul Mraconia 13 km amonte de confluența cu Dunărea (Stația DM 1)

Grupul dominant numeric de macronevertebrate bentonice din acest sector este

reprezentat de ephemeroptera, urmat de plecoptera (tab. 4).

Conform valorii indicelui biotic Hilsenhoff (IBH) – 5.52, stația 1 se încadrează în clasa cu valori cuprinse între 5.01 – 5.75, calitatea apei fiind acceptabilă și poluarea organică moderată.

Tab.4. 4. Structura comunității de macronevertebrate bentonice, în termeni de abundență

relativă și densitate în stația DM 1

Stația DM 2 este plasată la 4 km aval de stația DM 1, râu cu aspect montan mai dezvoltat in comparație cu cel din amonte situată la o altitudine de 208 m. Se găsec zone de repezișuri care alternează curgerii binară rapidă.

Cuprinde păduri de foioase pe maluri: carpen, arini (fig.11). (N 44°40.983’ ; E 022° 14.638’)

Lațimea albiei în acest sector este de aproximativ 5 m minim și 6 m maxim, media fiind de 5 m, adâncimea având minina de 10 cm și maxima de 40 cm.media fiind de 25-30 cm.

Fig.4. 11 Râul Mraconia la 4 km aval de stația DM 1 (Stația DM 2)

Grupul dominant numeric de macronevertebrate bentonice din acest sector este

reprezentat de ephemeroptera, urmat de oligochaeta (tab. 5).

Conform valorii indicelui biotic Hilsenhoff (IBH) –4.05, stația 2 se încadrează în clasa cu valori cuprinse între 3.76 – 4.25, calitatea apei fiind foarte bună și poluarea organică foarte slabă.

Tab.4.5. Structura comunității de macronevertebrate bentonice, în termeni de abundență

relativă și densitate în stația DM 2

Stația DM 3 este plasată la 4 km aval de stația DM 2 situată la o altitudine de 136 m. Prezintă curgere liniară ( ape adânci în coturi) alternează cu repezișuri ( ape mai mici ).Malul drept este format dintr-o stâncă; perete abrupt direcționat înspre malul drept prezentând ape adânci (fig.12).

Substrat format din pietre mici, medii și pe alocuri bolovani. (N 44°39.884’ ; E 022° 15.638’)

Lațimea albiei în acest sector este de aproximativ 2,5 m minim și 10 m maxim, media fiind de 6 m, adâncimea având minina de 10 cm și maxima de 2,5 m media fiind de 20-25 cm.

Fig. 4.12. Râul Mraconia la 4 km aval de stația DM 2 (Stația DM 3)

Grupul dominant numeric de macronevertebrate bentonice din acest sector este

reprezentat de chironomidae, urmat de ephemeroptera (tab. 6).

Conform valorii indicelui biotic Hilsenhoff (IBH) –4.31, stația 3 se încadrează în clasa cu valori cuprinse între 4.26 – 5.0, calitatea apei fiind bună și poluarea organică slabă.

Tab.4.6. Structura comunității de macronevertebrate bentonice, în termeni de abundență

relativă și densitate în stația DM 3

Stația DM 4 este plasată la 3 km aval de stația DM 3 situată la o altitudine de 52 m. Până în această zonă curgerea se desfășoară prin padure de foioase ; prezentând curgere lineară, cu repezișuri. (fig.13).

Substratul albiei este pietros, fiind format din bolovani, pietre și pietriș. (N 44°39.037’ ; E 022° 16.526’)

Lațimea albiei în acest sector este de aproximativ 9 m minim și 10 m maxim, media fiind de 9 m, adâncimea având minina de 5 cm și maxima de 1 m media fiind de 15 cm.

Fig 4.13. Râul Mraconia la 3 km aval de stația DM 3 (Stația DM 4)

Grupul dominant numeric de macronevertebrate bentonice din acest sector este reprezentat de ephemeroptera, urmat de plecoptera (tab. 7).

Conform valorii indicelui biotic Hilsenhoff (IBH) – în valoare de 3.34 , stația 4 se încadreaza în clasa cu valori mai mici decât 3.75, cu o calitate a apei excelenta.

Tab. 4.7. Structura comunității de macronevertebrate bentonice, în termeni de abundență

relativă și densitate în stația DM 4

4.2. Analiza dinamicii structurii comunităților de macronevertebrate

bentonice de-a lungul râului Valea Rea

Analiza de similaritate a comunităților de macronevertebrate bentonice din cele patru sectoare de râu analizate pe baza abundenței relative a grupelor taxonaomice prezente, relevă

faptul că acestea pot fi grupate în două clase (fig. 14):

I. comunități în care dominante numeric sunt efemeropterele prezente în DM1, DM2 și DM4

II. comunități în care codominate numeric sunt chironomidele și efemeropterele, prezente în DM3

Fig. 4.14. Similaritatea comunităților de macronevertebrate bentonice din cele 7 sectoare de râu (S1-S4) analizate de-a lungul râului Mraconia, pe baza abundențelor relative ale grupelor sistematice componente.

Conform studiului efectuat (fig. 15) Acarina are o raspândire maximă in DM 3, fiind inexistentă in celelalte stații; Coleoptera are răspândire maximă în DM 2 și minimă în DM 4; Oligochaeta are răspândire maximă în DM 2 fiind constantă în DM 1, DM 3, DM 4; Amphypoda are răspândire maximă în DM 3 și minimă în DM 2; alte dipetere au răspândirea maximă în DM 3 și minimă în DM 2; chironomidae are răspâmdire maximă în DM 3 și minimă în DM ; Trichoptera are răspândire maximă în DM 2 și minimă în DM 3; Plecoptera are răspândire maximă în DM 4 și minimă în DM 3; Ephemeroptera are răspândire maximă în DM 2 și minimă în DM 3.

Fig. 4.15. Dinamica structurii comunitaților de macronevertebrate bentonice de-a lungul râului Mraconia, în termeni de abundență relativă (DM 1 – DM 4 stații de prelevare a probelor)

CAPITOLUL V

CONCLUZII

Prezenta lucrare conține o descriere a structurii comunităților de macronevertebrate bentonice din râul Mraconia.

De-a lungul râului Mraconia au fost identificate următoarele grupe de macronevertebrate bentonice: Ephemeroptera, Plecoptera, Trichoptera, Diptera, Amphypoda, Oligochaeta, Planaria, Coleoptera și Hydracarina.

Cea mai mare diversitate pe grupe sistematice se inregistrează în stația DM 3, unde există și cea mai mare diversitate a microhabitatelor.

În sectoarele de râu analizate, densitatea macronevertebratebratelor bentonice variază între 721,53 indivizi/mp (în DM2) și 2065,39 indivizi/mp (în DM3).

Analiza de similaritate a comunităților de macronevertebrate bentonice din sectoarele de râu considerate relevă faptul că acestea pot fi grupate în două clase: comunități în care dominante numeric sunt efemeropterele prezente în DM1, DM2 și DM4 și comunități în care codominate numeric sunt chironomidele și efemeropterele, prezente în DM3.

Valorile indicelui biotic Hilsenhoff (IBH) pentru sectoarele de râu analizate indica urmatoarea zonare a starii ecologice a râului:

I – sectorul DM 1 prezintă stare ecologică acceptabilă

II – sectorul DM 2 prezintă stare ecologică foarte bună

III – sectorul DM 3 prezintă stare ecologică bună

IV – sectorul ecologic DM 4 prezintă stare ecologică exccelentă

BIBLIOGRAFIE

1. Adina Nicoleta, Farcaș, Angela, Curtean-Bănăduc, Claudiu Vasile Kifor, 2013- Ecological assessment as a first step in the evaluation of ecosystem services provided by lotic ecosystems, Management of Sustainable Development Sibiu, Romania, Volume 5, No.2 pp: 9-12

2. Allan, J. D., 1995 – Stream Ecology. Structure and function of running waters.Chapman & Hall David & Charles, Devon, UK. HORVAT, I., GLAVAČ, V., Chapman & Hall, London, New York, Tokyo, Melbourne

3. Anastasiu N., 1977 – Minerale și roci sedimentare- determinator, Editura Tehnică, București

Argaw Ambelu, Koen Lock, Peter Goethals, 2010 – Comparison of modelling techniques to predict macroinvertebrate community composition in rivers of Ethiopia, Ghent University, Laboratory of Environmental Toxicology and Aquatic Ecology, Belgium, 5: 147-152.

4. Chiasson A., 1999 – Advances in Modeling of Ground-Source Heat Pump Systems. M.S. Thesis, School of Mechanical and Aerospace Engineering, Oklahoma State University. Also available at: http://www.mae.okstate.edu/Faculty/spitler/pdfs/chiasson_thesis.pdf

5. Codarcea, A. et al., 1961 – Privire generală aspra structurii geologice a Carpaților Meridionali dintre Dunăre și Olt. IGR, București, 3-126 pp.

6. David J. Reid, John M. Quinn, Aslan E. Wright-Stow, 2010 – Responses of stream macroinvertebrate communities to progressive forest harvesting: Influences of harvest intensity, stream size and riparian buffers, National Institute of Water and Atmospheric Research, PO Box 11-115, Hamilton 3216, New Zealand 260: 1804-1815.

7. David M. Rosenberg, Vincent H. Resh, 1993 – Freshwater Biomonitoring and Benthic Macroinvertebrates, Journal of the North American Benthological Society Vol. 12, No. 2, pp: 220- 222.

8. Demars, B.O.L., Kemp, J.L., Friberg, N., Usseglio-Polatera, P. & Harper, D.M. 2012 – Linking Biotopes to invertebrates in rivers: Biological traits, taxonomic composition and diversity. Ecological Indicators, 23: 301-311.

9. Desiree D. Tullos, Michael Neumann, 2006 – A qualitative model for analyzing the effects of anthropogenic activities in the watershed on benthic macroinvertebrate communities, Oregon State University, Biological and Ecological Engineering, 116 Gilmore Hall, Corvallis, OR 97330, United States 96: 209-220.

10. Fenoglio S., Badino G. and Bona F., 2002 – Benthic macroinvertebrate communities as indicators of river environment quality: an experience in Nicaragua, Revista de Biologia Tropical

50: 3-4.

11. Fu Xiaocheng, Tang Tao, Jiang Wanxiang, Li Fengqing, Wu Naicheng, Cai Qinghua, Zhou Shuchan, 2008 – Impacts of small hydropower plants on macroinvertebrate communities, Acta Ecologica Sinica 28(1): 45-52.

12. Gertseva V.V., Schindler J.E., Gertsev V.I., Ponomarev N.Y., English W.R., 2004 – A simulation model of the dynamics of aquatic macroinvertebrate communities, Elsevier Ecological Modelling 176: 173-186.

13. Grigore M. , Popescu Dida, Popescu N., 1967 – Relieful structural din zona defileului Dunării și Munții Almăjului, Rev. Natura, geogr.-geol., XIX, 1.

14. Hodgkin E.P., 1998 – The future of the estuaries of south-western Australia, Journal of the Royal Society of Western Australia 81: 225-228.

15. Honkanen, M., Sorjanen, A.M. & Mönkkönen, M. 2011 – Deconstructing responses of dragonfly species richness to area, nutrients, water plant diversity and forestry. Oecologia, 166: 457-467.

16. Kershner, M.W. & Lodge, D.M. (1990) Effect of substrate architecture on aquatic gastropod-substrate associations. Journal of the North American Benthological Society, 9: 319-326.

supravietuitoriiclimei.weebly.com, accesat la data de 15.05.2015, ora:15:30.

17. Li L., Zheng B., Liu L., 2010 – Biomonitoring and Bioindicators Used for River Ecosystems: Definitions, Approaches and Trends, Procedia Environmental Sciences 2 : 1510–1524.

18. Ma Taowu, Huang Qinghui, Wang Hai, Wang Zijian, Wang Chunxia, Huang Shengbiao, 2008 – Selection of benthic macroinvertebrate-based multimetrics and preliminary establishment of biocriteria for the bioassessment of the water quality of Taihu Lake, China, Acta Ecologica Sinica 28(3): 1192-1200.

19. Mustață Gheorghe, 1992 – Lucrări practice de hidrobiologie, Universitatea ”Al.I.Cuza”, Iași, pag.81-86 .ice.ucdavis.edu, accesat la data de 15.05.2015, ora 20:15.

20. Namil Chung, Mi-Jung Bae, Fengqing Li, Yong-Su Kwon, Tae-Sung Kwon, Jun-Su Kim, Young-Seuk Park, 2012 – Habitat characteristics and trophic structure of benthic macroinvertebrates in a forested headwater stream, Journal of Asia-Pacific Entomology 15(3): 495-505.

21. Nastasescu Maria, Daniela Teodorescu, Mala-Maria Stavrescu-Bedivan, Aioanei, F., 2007. Zoologia nevertebratelor. Manual de lucrari practice, Edit. Universitatii din Bucuresti, 287 p., ISBN 978- 973-737-417-2.

22. Papadopol Mihai, 1983 – Hidrobiologie (Limnologie biologică), Științifica și Enciclopedica, București.

23.Pedro M. Leunda, Javier Oscoz, Rafael Miranda, Arturo H. Ariño, 2009 – Longitudinal and seasonal variation of the benthic macroinvertebrate community and biotic indices in an undisturbed Pyrenean river, Department of Zoology and Ecology, University of Navarra, P.O. Box 177, E-31080, Pamplona/Iruña, Navarra, Spain Volume 9, Issue 1, pp: 52-63.

24.Posea Gr., Ilie I., Grigore M., Popescu N., 1969 – Defileul dunărean al Porților de Fier. Caracterizarea reliefului, în Geografia văii Dunării românești, Editura Academiei, București.

25. Pricope Ferdinand, 2003 – Hidrobiologie lucrări practice, Rovimed Publishers, Bacău, pag, 81-88.

26. Pricope Ferdinand, 2000 – Hidrobiologie, Editura Universității din Bacău,  pag.50-51, 75-81.

27. Sirbu, I, Benedek, A.M., 2012 – Ecologie Practica. Editura Universitatii Lucian Blaga din Sibiu, Edition: 3, Publisher: Lucian Blaga University Press, Sibiu, Romania.

28. Smith B.J., Davies P.E., Munks S.A., 2009 – Changes in benthic macroinvertebrate communities in upper catchment streams across a gradient of catchment forest operation history, Forest Ecology and Management 257: 2166-2174.

29. Strayer, D.L. 2006 – Challenges for freshwater invertebrate conservation. Journal of the North American Benthological Society, 25: 271-287.

30. Tweedley, J.R., Warwick, R.M., Clarke, K.R. and Potter, I.C., 2014 – Family-level AMBI is valid for use in the north-eastern Atlantic but not for assessing the health of microtidal, Australian estuaries. Estuarine, Coastal and Shelf Science 141: 85-96.

31. Rădulescu D., Peltz S., 1970 – Observații asupra paleogeograjiei teritoriului eruptiv Călimani-Gurghiu-Harghita în cursul pliocenului și cuaternarului, în "S1. și cerc. geol. Geogr.", seria geologie, 1. 15, nr. 1, București.

32. Resh V.H., Norris R.H., Barbour M.T., 1995 – Australian Journal of Ecology, Vol. 20 (1): 108–121.

33.Rosenberg D. M. , Resh V. H. , 1993 – Aquatic Conservation: Marine and Freshwater Ecosystems, vol. 4 : 92, New York.

34. Roșu A.,1980 – Geografia fizică a României, Editura Didactică și Pedagogică, București 1987, GeografiaRomâniei, vol. III – Carpatii Românesti si Depresiunea Transilvaniei, Ed. Acad., Bucuresti;

35. Wildsmith M.D., Rose T.H., Potter I.C., Warwick R.M., Clarke K.R., 2011 – Benthic macroinvertebrates as indicators of environmental deterioration in a large microtidal estuary, Vol. 62(3): 382-391.

36. Weatherley N.S., Ormerod S.J., 1987 – The impact of acidification on macroinvertebrate assemblages in welsh streams: Towards an empirical model, Department of Applied Biology, UWIST, King Edward VII Avenue, Cardiff, CF1 3NU, Great Britain Volume 46, Issue 3, pp: 223-240.

37. Zuzana Pastuchova, 2006 – Macroinvertebrate assemblages in conditions of low-discharge streams of the Cerova vrchovina highland in Slovakia, Department of Hydrobiology, Institute of Zoology, Slovak Academy of Sciences, Dubravska cesta 9, SK-84506 Bratislava, Slovakia 36: 241-250.

***(1969), Geografia văii Dunării românești, Editura Academiei RSR, București

*** svt.ac-reunion.fr (15.05.2015, ora:16:30)

*** www.aquagor.fr (18.05.2015, ora:15:30)

*** http://geodinamic.ro/upload/fck/Tematica_Lucrari_GFG.pdf (17.05.2015, ora:14:00)

*** https://www.google.ro/maps (19.06.2015, ora:17:30)

***http://ice.ucdavis.edu/waf/model/indicator/benthic-macroinvertebrates-community-structure (22.05.2015, ora:12:30)

***http://www.meteoromania.ro/anm/?page_id=92 (01.06.2015, ora:13:30)

*** piscines-ecologiques.net (15.05.2015, ora:19:00)

***http://www.pnportiledefier.ro/ (04.06.2015, ora:18:30)

***http://supravietuitoriiclimei.weebly.com/uploads/1/1/4/0/11407826/ghid_de_monitorizarea_calitii__apei.pdf (16.06.2015, ora:12:30)

*** ro.wikipedia.org (11.06.2015, ora:14:30)