EFECTELE DETERIORĂRII ZONELOR RIPARIENE ASUPRA NEVERTEBRATELOR ACVATICE [307833]

UNIVERSITATEA DIN BUCUREȘTI

FACULTATEA DE BIOLOGIE

LUCRARE DE LICENȚĂ

EFECTELE DETERIORĂRII ZONELOR RIPARIENE ASUPRA NEVERTEBRATELOR ACVATICE

Coordonator științific: Prof. Dr. Geta Rîșnoveanu Absolvent: [anonimizat]

2019

CUPRINS

INTRODUCERE………………………………………………………….………………………2

1.[anonimizat]…………….……3

1.1. Starea zonelor ripariene ………………………………………………………….……3

1.1.1. [anonimizat], dinamica și rolul lor………….……3

1.1.2. Efectele deteriorării zonelor ripariene…………………………………………5

1.2. Particularitățile și rolul nevertebratelor acvatice………………………………………7

1.2.1. Particularități ale nevertebratelor acvatice………………………………..……7

1.2.2. Rolul ecologic al nevertebratelor acvatice……………………………………12

2. ORGANIZAREA PROGRAMULUI DE CERCETARE…………………………………….13

2.1. Prezenatrea generală a Bazinului Argeșului…………………………………………13

2.2. Etapele programului de cercetare……………………………………………………14

2.3. Metode și materiale folosite în teren și laborator……………………………………20

3. REZULTATE ȘI DISCUȚII……………………………………………………..….22

CONCLUZII………………………………………………………………………………24

BIBLIOGRAFIE………………………………………………………………………….25

INTRODUCERE

Deteriorarea zonelor ripariene este un fenomen care ia amploare și care influențează direct populțiile terestre și indirect populațiile acvatice. [anonimizat]. Această schimbare a [anonimizat] (Decamps și colab., 2004 ).

Cunoașterea despre zonele ripariene se bazează pe cercetări destul de vaste, , [anonimizat], edafice, dar și pe baza analizelor vegetației. [anonimizat], edifice și de vegetație și considerarea în egală măsură nu doar a structurii, dar și a [anonimizat]-o abordare holista ( Gregory și colab. 1991).

Zonele ripariene sunt definite într-o [anonimizat] o [anonimizat], ca zone “tridimensionale” în cadrul cărora are loc interacțiunea directă dintre ecositemele acvatice și ecosistemele terestre (Swanson et al. 1982).

Zona ripariană este o [anonimizat] (Naiman și colab. 1993, Pollock și colab. 1998).

[anonimizat] a [anonimizat], [anonimizat]. [anonimizat], dar și parametrii abiotici sunt distribuite de-a [anonimizat], respectiv zonelor ripariene (Gregory și colab. 1991).

[anonimizat], [anonimizat], dar și în funcție de procesele fizice evidențiate în zona ripariana. [anonimizat] de realizat, ca zone adiacente ecosistemelor lotice, fiind de obicei acoperite cu vegetație și formând un fel de bandă de-a lungul ecosistemului lotic ( Gregory și colab. 1991).

Nevertebratele acvatice sunt influențate indirect de schimbările geomorfologice, ale structurii și microclimatului din zona ripariană care au un caracter dinamic și direct, atunci când unele specii emerg în mediul terestru.

Nevertebratele acvatice sunt inflențate indirect de schimbările geomorfologice prin cantitatea și calitatea materiei organice particulate provenită din spațiul terestru, prin hrana de origine ripariană, care, în sistemele acvatice de ordin mic, din amonte, reprezintă suportul principal a rețelelor trofice acvatice.

Între zona ripariană și râu există o legătură strânsă, în această zonă au loc schimburi de energie și materie generându-se fluxuri, care produc numeroase resurse și servicii.

Scopul lucrării: Identificarea efectelor deteriorării zonelor ripariene asupra nevertebratelor acvatice pe baza studiului literaturii din domeniu și efectuării unui experiment în bazinul Argeșului.

Obiectivele lucrării:

Caracterizarea interacțiunilor trans-habitate și a răspunsului comunităților bentonice la modificarea structurii zonelor ripariene, pe baza analizei și sintezei literaturii de specialitate.

Evaluarea impactului deteriorării zonelor ripariene asupra nevetebratelor acvatice bentonice pe baza derulării unui experiment de teren.

1. STADIUL ACTUAL DE CUNOAȘTERE – ANALIZĂ CRITICĂ

1.1. Starea zonelor ripariene

1.1.1. Identificarea zonelor ripariene, structura, dinamica și rolul lor

Zonele ripariene sunt coridoare naturale pentru populațiile terestre cu o dinamică puternică și sunt printre cele mai complexe sisteme de pe planetă ( Naiman și colab. 1998). Zona de interfață între acvatic și terestru, această zonă tampon, este numită zonă ripariană ( Naiman și colab. 1998, Gregory și colab. 1991).

Zonele ripariene se află la interfața albiei majore cu cea minoră a râului, în lunca inundabilă a acestuia. Acestea sunt deseori inundate pe perioade lungi în funcție de zona în care se află, în zonele montane fiind preponderant inundate, după retragerea apelor pot rămâne mici lacuri sau șanțuri cu apă.

Zonele ripariene sunt puternic influențate de apa provenită din precipitații. Sunt inflențate direct, pe verticală, de apa provenită direct din precipitații, sau din apa provenită din scurgerile de suprafață în special în zonele montane unde panta este mai mare. Zonele ripariene sunt zone prin care aceste ape provenite din scurgerile de suprafață sau din precipitații, ajung în albia râului. Apa ajunsă în ecosistemul lotic determină creșterea debitului râului și apoi inundarea zonelor ripariene, înlocuirea temporară a unei zone din ecosistemul terestru, zonei ripariene, cu o zona de ecosistem acvatic, lentic (Salo și colab. 1986).

Datorită pantei mai mari în zonele montane viteza apei de scurgere la suprafața substratului crește, afectând astfel zona ripariană prin dislocarea vegetației și afectarea speciilor de fauna (Salo și colab. 1986). Datorită inundațiilor frecvente componentele geomorfologică și biotică a zonelor ripariene au parte de modificări frecvente, și prezintă o dinamică accelerată.

Zonele ripariene prin funcția lor de coridor și zonă tampon oferă suport pentru menținerea biodiversității. Zona riverană, ca zonă umedă, este propice pentru specii de vertebrate și nevertebrate care o preferă pentru anumite etape ale ciclului lor de viață sau chiar pentru întregul ciclu, devenind astfel dependente de zonele ripariene. Zonele ripariene ca zone umede, de ecoton și coridoare ecologice, prin multifuncționalitatea lor, devin importante în realizarea multor procese, funcții și sunt generatoare de resurse și servicii care asigură și furnizează energie și materie ca suport al vieții comunităților terestre și acvatice din acea zonă sau indirect celor din alte zone (Nilsson 1992).

Zonele ripariene au un rol important în reducerea aportului de sedimente și nutrienți către sistemele lotice prin reținerea acestora în timpul scurgerii lor, funcționând ca un filtru pentru sistemele lotice, contribuind la menținerea calității apelor și a condițiilor de viață pentru speciile acvatice din sistemele lotice, au rol de “buffer” (Schlosser and Karr 1981).

Zonele ripariene sunt formate din componenta biotică și cea abiotică. Din punct de vedere biotic zonele ripariene cuprind specii de plante adaptate zonelor umede, fluctuațiilor de nivel al apei și substratului mâlos,iar în cazul arborilor și arbuștrilor, aceștia au rădăcini bine dezvoltate ca adaptare la acest tip de ecosistem, cu un substrat umed, deseori inundat, pentru a oferi o stabilitate mai mare și pentru a crește capacitatea de rezistență la curenții de apă care se formează în timpul precipitațiilor puternice și scurgerilor abundente de apă pe profilul solului ( Swanson 1982). Speciile faunistice sunt de o gamă foarte largă, adaptate acestui tip de habitat cu grad de umiditate crescut și cu variații de umiditate periodice.

Componenta abiotică este formată dintr-un substrat cu o saturație crescută de apă, cu o dinamică mare în timp, din depozite aluvionale și prezintă predispoziție pentru eroziune. Vegetația ierboasă și arbuștii au un rol important în prevenirea eroziunii prin fixarea și susținerea substratului cu rădăcinile și prin reținerea sedimentelor ceea ce are un rol foarte important în reducerea aportului de sediment care ajung în ecosistemul lotic și în diminuarea gradului de turbiditate a apei ( Swanson 1982).

Zonele ripariene sunt interdependente cu ecosistemul lotic prin schimbul de energie și materie. Din zonele ripariene către râu se formează un flux de energie și materie prin intermediul masei vegetale care ajunge în râu, sub formă de materie organică, litiera fiind baza energetică și de suport pentru nevertebrate și pentru întreaga rețea trofică (Gregory et al. 1991). În sensul contrar, din râu spre zonele ripariene se stabilește un flux prin fenomenul de emergență al insectelor care în stadii larvare se găsesc în mediul acvatic, dar care stabilesc un flux invers atunci când depun din nou ponta în râu, de obicei mai în amonte față de zona de emergență. Așadar, există fluxuri între cele două zone, schimburile permanente de materie și energie creând o dinamică accelerată.

Zonele ripariene sunt delimitate în funcție de zona în care se află vegetație specifică tipului de habitat, care poate fi variabilă ca suprafață, dar întotdeauna de-a lungul malurilor râului. Mărimea zonei ripariene variază și în funcție de condițiile meteo, dacă sunt inundații, atunci zona se îngustează, iar dacă râului îi scade debitul, zona se mărește. Zona Ripariană variază ca delimitare și în funcție de tipurile de habitat alăturate, dacă de exemplu râul se află în pădure, atunci zona ripariană are o mărime medie (Gregory et al. 1991).

1.1.2. Efectele deteriorării zonelor ripariene

Zonele ripariene sunt sisteme afectatate de impactul cumulativ al mai multor factori de natură socio-economică. Dezvoltarea sistemelor socio-economice pe sectoare cum ar fi producția de energie sau producția agricolă afecteaza direct sistemele ripariene (Stein și Ambrose 2001).

Un factor antropic care are impact asupra zonelor ripariene este înlocuirea vegetației ripariane cu sisteme agricole (Tockner și Stanford 2002).

Concomitent cu înlăturarea vegetației ripariene și instalarea sistemelor agricole au loc intrări de nutrienti direct în sistemul lotic pentru că nu mai există zona tampon în care se rețineau o parte din nutrienți și se filtrau. Acest lucru conduce la eutrofizarea sistemului acvatic, afectarea biodiversității acvatice și eliminarea biodiversității terestre caracteristice sistemului zonei riverane, dar și întreruperea coridorului ecologic format de ecosistemul riparian ( Naiman și Decamps 1997).

Odată cu înlaturarea vegetației ripariene și reducerea la un sistem simplificat de tip agricol este favorizat procesul de scurgere pe suprafață a apelor ceea ce va crește gradul de turbiditate a sistemului lotic și debitul acestuia afectând starea ecologică a râului și implicit a comunităților de nevertebrate (Naiman și Decamps 1997) .

Construcția barajelor și modificarea cursurilor de apă sunt factori care afecteaza cumulativ cu ceilalți factori zonele ripariene. Deasupra barajelor, în amonte apar inundații odată cu creșterea debitului apei ceea ce afectează comunitățile de nevertebrate acvatice și terestre, pești, păsări, amfibienii și reptilele din acea zonă, iar după baraje, în aval, debitul apei este foarte redus ceea ce face ca albia minoră a râului să se îngusteze, scad efectivele numerice ale comunităților acvatice, și crește zona de uscat ceea ce conduce la modificarea umidității zonelor ripariene, a solului și afectarea comunităților terestre ripariene (Nilsson și Berggren 2000).

Regularizarea cursurilor de apă prin betonarea malurilor și patului albiei este o masură utilizată frecvent contra inundațiilor (Tockner și Stanford 2002). Biocenoza zonelor ripariene, vegetația ripariană și nevertebratele bentonice sunt grav afectate de acest factor antropic prin creșterea vitezei apei odată cu modificările morfologice ale cursului apei ( Naiman și Decamps 1997). Deasemenea, plecopterele sunt afectate de modificarea morfologiei râului pentru că acestea se folosesc de vegetația de pe mal pentru a emerge din râu în spațiul terestru.

Construcția microhidrocentralelor este un alt element care aduce presiuni antropice din spațiul dezvoltărilor sistemelor socio-economice cu interes de producere a energiei și respectiv creștere a capitalului economic. Acestea funcționează prin reținerea și folosirea debitului râului în totalitatea sa ceea ce produce degradarea comunităților acvatice bentonice și afectarea zonelor ripariene prin degradarea pânzei freatice ( McKey și King 2006; Hancock 2002).

Un alt mod de afectare a zonelor ripariene mai puțin grav, dar frecvent, se manifestă prin depunerea sedimentelor în urma inundațiilor frecvente care au loc în aceste zone, astfel afectând vegetația prin modificarea ratei și cursului succesiunii acesteia (Gregory et al. 1991).

Inundațiile au totuși cel mai mare aport în dinamica ecosistemelor ripariene, prin modificarea debitului apei râului, modificarea geomorfologică a întregii zone, modificarea limitelor ecosistemului lotic și al zonei ripariene și depunerea sedimentelor care, în urma retragerii apei, rămân pe profilul solului, în cadrul ecosistemului terestru, și la următoarele inundații sau scurgeri ale apei pe suprafața solului către albia minoră a râului, vor acționa ca “baraje” și vor reține apa formând lacuri și crescând gradul de umiditate al solului.

Din păcate, nu doar sedimentele sunt reținute în ecosistemul terestru ci și numeroase deșeuri aduse de viitură care poluează zona, afectează vegetația și comunitățile de nevertebrate și vertebrate terestre și apoi indirect biocenoza acvatică și care se degradează extrem de încet (Gregory et al. 1991).

1.2.Particularitățile și rolul nevertebrtelor acvatice

Nevertebratele acvatice la care vom face referire sunt acelea care fac parte din zoobentos.

Zoobentosul se află pe fundul râului, în structura sedimentului sau pe sediment, la interfața dintre substrat și apă. Nevertebratele bentonice sunt direct dependente de ciclul de descompunere a majorotății rezervei de hrană de bază. Zoobentosul prezintă o diversitate largă a grupurilor de nevertebrate care îl alcătuiesc ( Petrovici 2009).

Comunitățile bentonice din ecosistemele lotice au o importanță majoră și recunoscută de cercetători pentru calitatea lor de bioindicatori în activități de biomonitorizare ( Petrovici 2009).

1.2.1. Particularități ale nevertebratelor acvatice

În studiul nostru ne vom concentra atenția pe grupul “EPT”, adică ordinele Ephemeroptera, Plecoptera și Trichoptera.

Ordinul Ephemeroptera este cunoscut pentru ciclul de viață scurt al adulților (o zi), pe când cel al larvelor este mult mai mare (1 – 3 ani). Stadiul larvar (Fig.1) se desfășoară acvatic și este stadiul care ne interesează pe noi în studiul nostru, iar cel de adult se desfășoară în spațiul terestru (Ionescu 1962).

Larvele au un aparat bucal bine dezvoltat, corp alungit, adesea turtit dorsoventral, branhii traheene și expansiuni tegumentare pe laturile abdomenului. Pe partea posterioară a abdomenului ca și în stadiul adult, larvele prezintă doi cerci și un metacerc ( acest metacerc poate fi redus la unele specii sau chiar absent la altele) (Ionescu 1962).

Ultimul stadiu larvar, cel de nimfă, prezintă teci de aripi bine dezvoltate, închise la culoare (Ionescu 1962).

Ulterior stadiului de nimfă ajunge în stadiul de subimago deoarece mai năpârlește o data și apoi ajunge în stadiul final, imago, de adult (Ionescu 1962).

Efemeropterele se găsesc în aproape toate apele dulci din lume (în afară de Antartica și anumite insule oceanice), în apele curgătoare sau în cele stătătoare unde au o diveristate mai scăzută decât în celelalte, sau în ape salmastre ( doar unele specii) (Barber – James și colab. 2008; Petrovici 2009).

O particularitate a larvelor de efemeroptere este aceea că ele preferă fenomenul de drift, ceea ce face ca acestea să populeze zonele cele mai puțin accesate de alte organisme, deci ele colonizează primele zonele în care au avut loc lucrări hidrologice precum îndiguiri sau construția barajelor, sau zone cu regim temporar de apă ( Petrovici 2009).

Acestui ordin se situează în lanțul trofic din ecosistemele lotice între producătorii primari și consumatorii secundari ( Petrovici 2009).

Fig.1: Larvă de Rhithrogena semicolorata (https://ro.wikipedia.org/wiki/Rhithrogena_semicolorata)

Ordinul Plecoptera include insecte asemănătoare efemeropterelor cu care sunt și înrudite filogenetic (Ionescu 1962).

Plecopterele sunt de tip ortopteroid, au segmentație vizibilă și tegument moale, cap ortogonat, antene lungi, filiforme, doi ochi fațetați mari și de obicei trei oceli sau doi oceli,segmente toracice homonome, protoracele mare de formă patrulateră, apart bucal ortopteroid, masticator, două aripi mari și membranoase (aripile anterioare mai înguste decât posterioarele), lob anal, picioare aproape homonome ( picioarele anterioare sunt de regulă mai mici), abdomenul alcătuit din 11 segmente vizibile și doi cerci lungi, cu multe articole sau la unele forme sunt scurți și cu mai puține articole (Ionescu 1962).

Larvele plecopterelor (Fig,2, Fig.3)sunt acvatice, seamănă cu stadiul de imago, fără aripi. La 6-8 săptămâni din ouă apar larvele, foarte mici, cresc și năpârlesc de mai multe ori până când apar tecile aripilor și larva ajunge în stadiul de nimfă, apoi imago, adult (Ionescu 1962).

Atât plecopterele, cât și efemeropterele evită lumina multă. Plecopterele adulte zboară greu și se găsesc în locurile apropiate de cele în care se află și larvele (Ionescu 1962). Plecopterele stau atât în ape reci și curgătoare de munte, cât și în lacuri de câmpie (Ionescu 1962).

Fig.2: Larvă de Perla marginata (http://aramel.free.fr/INSECTES8bis.shtml)

Fig.3: Tipuri de larve de plecoptere (http://aramel.free.fr/INSECTES8bis.shtml )

Ordinul Trichoptera cuprinde insecte cu aripi membranoase, cu peri lungi, mătăsoși și dezvoltare holometabolă (Ionescu 1962).

Stadiul larvar este și la acest ordin de tip acvatic. Larvele ordinului Trichoptera sunt de două tipuri: campodeiform (care nu își fac tub și se mișcă libere prin apă) și eruciform (care își fac tub) (Ionescu 1962).

Larvele de tip eruciform (Fig.4) își croiesc niște tuburi care sunt diferite în funcție de specie, de diversele materiale din apă din care sunt alcătuite (bucăți de plante, nisip, resturi de scoici etc.) și în funcție de vârsta larvei (Ionescu 1962).

Fig.4: Larvă și tub de tricopteră (antenă, mandibulă, picior thoracic, bont lateral, branhii abdominale,franjuri laterali, picior fals anal și gheară, placă dorsală IX, bont dorsal)

(https://ro.pinterest.com/pin/81768549455081276/)

Larvele stau în acest tub din care ies doar cu partea anterioară a corpului cu care târăsc, restul corpului concomitent cu tubul. Aceste larve au capul ortognat, apendice abdominale pe primul segment abdominal și o altă pereche de apendice articulate cu gheare și cârlige de forme diferite pe ultimul segment abdominal. Cu apendicele de pe aceste două segmente abdominale larvele de tricoptere se prind de interiorul tubului. Aceste apendice există și la larvele de tip campodeiform, însă sunt de o mărime mult mai redusă (Ionescu 1962).

După ce larvele ajung mature, se pregătesc să se transformă în nimfe.

Larvele eruciforme ies din tub fixându-l pe un corp aflat în apă cu ajutorul unor fire de mătase. Uneori deschid ambele capete ale tubului, ca apoi să le închidă și să lase doar mici crăpături pe unde să intre apa, astfel tranformă tubul larvar într-un adăpost nimfal (Ionescu 1962).

Larvele compodeiforme își construiesc un adăpost din nisip și pietriș atunci când se pregătesc să se transforme în nimfe (Ionescu 1962).

Stadiul de nimfă începe și se desfășoară tot în mediul acvatic, ceea ce este special față de alte nimfele altor ordine. Aceste nimfe nu sunt imobile, ele își asigură o locomoție prin mișcarea căsuței concomitent cu mișcările lor din interior, deci sunt nimfe de tipul nimfă liberă (Ionescu 1962).

Stadiul de nimfă durează două săptămâni, apoi iese din adăpost, stă liberă în apă, năpârlește și devine adult. Adulții prezintă aripi membranoase, acoperite de o pubescență deasă care conferă și culoarea aripilor (de obicei o culoare ștearsă, brun, galben), au aparat bucal de tip masticator, picioare cu o conformație normală, tibiile și tarsele cu spini caracteristici. Aceștia sunt de obicei nocturne, ziua se găsesc pe plante (Ionescu 1962).

1.2.2. Rolul ecologic al nevertebratelor acvatice

Nevertebratele acvatice au un rol foarte important pentru nivelurile trofice superioare prin funcția lor de transformare în biomasă a materialului provenit din exteriorul ecosistemului (Petrovici 2009). În felul acesta, zoobentosul constituie un nivel trofic de bază în structura ecosistemului.

Nevertebratele acvatice sunt deseori utilizate de către cercetători drept bioindicatori ai calității ecosistemelor lotice. Organismele din ecosistemul acvatic sunt afectate de activitățile antropice provenite din sistemul socio-economic (deșeuri menajere care sunt aruncate în albia râului, modificarea structurii albiei râului, diguri, deversări de poluanți proveniți din industrii și agricultură).

Pe baza studierii și cercetării modului și măsurii în care sunt afectate nevertebratele bentonice de către activitățile antropice, se pot aprecia și gradul de poluare și calitatea ecosistemului lotic. Este o metodă mai eficientă decât monitorizarea unor variabile, deoarece aceste organisme cuprind informații acumulate în timp la diferite grade de poluare și metode de poluare, oferă informații mai cuprinzătoare, nu sunt doar valori la un singur moment de timp (în momentul măsurătorii).

Nevertebratele acvatice sunt utilizate în biomonitorizare și pentru că au o abundență de obicei mare, nu prezintă mari dificultăți de prelevare, sunt relative simplu de identificat, au un ciclu de viață mai lung decât alte grupe de organisme, se regăsesc în contact cu substratul unde sunt acumulați compușii toxici deci pot fi măsurate mai ușor, stadiile sensibile răspund repede la stres și există studii ale limitelor de toleranță.

Indivizii acestor ordine se hrănesc cu materie organică particulată, provenită din mediul terestru sub formă de litieră. Macronevertebratele bentonice sunt astfel direct influențate de calitatea și cantitatea litierei provenite din mediul terestru.

2. ORGANIZAREA PROGRAMULUI DE CERCETARE

2.1.Prezentarea generală a Bazinului Argeșului

Râul Argeș se află în S-SE României, afluent al Dunării la Oltenița. Are 350 km lungime și o suprafață a bazinului hidrografic de 12.590 km². Izvorăște din partea central-vestică a culmii principale a Munților Făgăraș. Are doi afluenți: Buda și Capra.

Rețeaua hidrografică a râului Argeș cuprinde un mare număr de râuri, cu o lungime totală de 4579 km (5.8% din lungimea totală a râurilor din țară).

Densitatea rețelei este 0.36 km/km2 în medie și densitatea maximă peste1.40 km/km2. Panta râului variaza de la 10% în zonele muntoase, la 1-0.4% în zonele de deal și pana la mai puțin de 0.1% în zonele de câmpie.

Există un sistem hidroenergetic constituit din 17 hidrocentrale pe cursul superior al râului Argeș (Argeș, Cerbureni, Oești, Albești, Curtea deArgeș, Zigoneni, Băiculești, Budeasa, Merișani etc.).

Valea superioară a râului Argeș este o zonă turistică care cuprinde șoseaua națională Transfăgărășan.

Barajul Mihăilești se află Pe cursul inferior al râului Argeș, în județul Giurgiu, la intrarea în localitatea Mihăilești. Lacul de acumulare are lungimea de 8 km, lățimea maximă de 3 km și adâncimea maximă de 22 de metri.

Principalele localități traversate sunt: Căpățânenii Ungureni, Căpățânenii Pământeni, Poienari, Corbeni, Bucșenești, Rotunda, Albeștii Ungureni, Albeștii Pământeni, Curtea de Argeș, Zigoneni, Băiculești, Argeșani, Stejari, Mănicești, Vâlcelele, Malu Vânăt, Merișani, Borlești, Vărzaru, Dobrogostea, Schiau, Bascov, Pitești, Golești, Catanele, Coșeri, Căteasca, Baloteasca (https://ro.wikipedia.org/wiki/R%C3%A2ul_Arge%C8%99#cite_note-1).

2.2. Etapele programului de cercetare

Cercetările despre efectele indirecte ale înlocurii vegetației ripariene native cu vegetație de tip pajiște, pășune sau teren agricol (efectele directe ale acestui fapt fiind asupra zonelor ripariene) s-au desfășurat în cadrul proiectului Cross-link.

Programul de cercetare a debutat cu etapa documentării și a analizării literaturii de specialitate din domeniu. După studierea literaturii s-au proiectat activitățile ce vor fi desfășurate în teren și au fost pregatite metodele și materialele necesare prelevării. Au urmat deplasările în teren în vederea prelevării de probe din siturile alese. După prelevarea probelor am desfășurat activități de identificare a indivizilor la nivel de ordin. Într-o ultimă etapă, am prelucrat rezultatele și le-am interpretat.

Din totalul de 30 de situri identificate (fig. 5), 20 constituie 10 perechi plasate pe același corp de apă, astfel încât situl din amonte să fie afectat de schimbări în utilizarea terenurilor (Fig.9), iar cel din aval să includă o zonă tampon împădurită (Fig.10, Fig.11).

În cadrul fiecărei perechi, distanța dintre situl din amonte și cel din aval este, în mod ideal, între 10 și 100 m, dar nu mai mult de 5 km, cu condiția să nu existe o schimbare majoră a particularităților cursului de apă.

Celelalte 10 situri sunt selectate pentru a permite caracterizarea conectivității longitudinale și a rolului său în asigurarea portofoliului de valori la scara bazinului. În cadrul BH Argeș, 6 sunt reprezentate de păduri (Fig.6, Fig.7) și 4 de situri (Fig.12, Fig.13) care să reflecte impactul cumulat la scara bazinului (asociate zonelor rurale, de pajiște sau pășune), în acord cu structura dendridică a rețelei hidrografice.

Sistemele lotice sunt de ordin mic (ordinul Strahler:1-3), pot fi traversate cu piciorul, iar substratul este pietros.

Fig.5: Plasarea siturilor de cercetare în Bazinul Argeșului

Fig.6: Sit cu zonă ripariană cu vegetație forestieră

Fig.7: Localizarea siturilor cu vegetație forestiera pe harta BH Argeș

Fig.8: Sit impactat cu zonă ripariană fără vegetație sau cu teren agricol/pajiște (sit pereche, localizat în amonte)

Fig.9: Localizarea siturilor impactate din amonte pe harta BH Argeș

Fig.10: Sit pereche cu zonă ripariană împădurită, situat în aval

Fig.11: Localizarea siturilor pereche care prezintă zone ripariene împădurite pe harta BH Argeș

Fig.12: Sit fără zonă ripariană, care reflectă impactul cumula

Fig.13: Localizarea siturilor care reflectă impactul cumulate, pe harta BH Argeș

Fiecare zonă cercetată a fost caracterizată în detaliu cu privire la structura zonelor ripariene. În fiecare dintre cele 30 de situri de cercetare au fost delimitate câte 6 ploturi (trei pe fiecare mal) cu suprafata de 50m2 (10mL*5ml) în care s-au analizat în detaliu și măsurat o serie de parametri, ca de exemplu: utilizarea terenului, acoperirea terenului, tipul de management; lungimea, lățimea și continuitatea zăvoaielor; gradul de umbrire în zonele ripariene și acvatice.

În vederea cuantificării detaliate a biodiversității la nivel local, s-au prelevat probe cantitative din sistemele lotice folosind abordări standardizate pentru caracterizarea comunităților de macronevertebrate betonice. S-au prelevat minim trei unități de probă pe sit, câte una în dreptul fiecărui plot.

2.3. Metode și materiale folosite în teren și laborator

Pentru prelevarea macronevertebratelor bentonice am utiliat bentometrul. Bentometrul utilizat are ochiuri de 250 de microni și latura de 25 de cm.

Pentru a utiliza bentometrul acesta se plasează în apă cu fileul contra curentului și cu mâna liberă se spală pietrele sau se răscolesc cele aflate pe suprafața probei astfel încât să fie direcționate de către current în plasa bentometrului (Fig.14) (G. Rîșnoveanu 2010).

Avantajul utilizării acestuia este că putem preleva organisme aflate în substrat, dar și pe cele aflate în drift. Un dezavantaj este că pot fi influențate rezultatele de experiența celui care prelevează și de condițiile din ecosistemul lotic, poate apărea efectul de margine din cauza pietrelor mari care nu se încadrează complet pe suprafața probei (G. Rîșnoveanu 2010).

Conservarea probelor s-a realizat cu alcool de concentație 70%.

Identificarea organismelor la nivel de ordin s-a desfășurat în laborator cu ajutorul unei lupe binocular cu putere 10x/22 și am utilizat cheia de determinare “Fauna republicii populare romîne” Bogoescu 1958 (Fig.15).

Fig.14: Prelevarea macronevertebratelor bentonice cu ajutorul fileului bentonic în sit

Fig.15: Identificarea la nivel de ordin în laborator a indivizilor prelevați în teren

3. REZULTATE ȘI DISCUȚII

În total au fost prelevați 24.025 de indivizi din toate cele 30 de situri. Indivizii au aparținut următoarelor opt ordine: Diptera, Odonata, Ephemeroptera, Plecoptera, Trichoptera, Amphipoda, Tricladida, Coleoptera (Tabelul 1).

Tabelul 1: Densitatea medie a nevertebratelor bentonice în siturile cercetate

Am calculat densitatea totală a macronevertebratelor bentonice pe cele patru categorii de situri (Fig.16). Cea mai mare densitate totală a macronevertebratelor bentonice a fost identificată în siturile impactate cu zonă ripariană fără vegetație native, înlocuită cu substrat pietros, pajiște, pășune sau teren agricol.

Motivele pentru care în aceste situri densitatea totală a macronevertebratelor bentonice este mai mare sunt pentru că are loc efectul îmbogățirii cu nutrienți proveniți din zonele agricole și emergența insectelor adulte în amonte pentru a-și depune ponta.

Curios este și că în siturile cu impact cumulativ densitatea totală a macronevertebratelor bentonice scade. Se întâmplă asta deoarece este posibil ca în siturile respective să se acumuleaze poluanți, fiind situate cel mai în aval, unde zona ripariană este deseori înlocuită cu teren agricol. În naval de aceste situri nu mai exista zonă ripariană cu vegetație nativă care ar putea susține nevertebratele emergente, care în ciclul lor biologic, emerg ca insecte adulte și iși depun ponta în amonte, astfel putând să recolonizeze aceste habitate.

Fig.16: Densitatea totală a macronevertebratelor bentonice în siturile cercetate

Compararea structurii comunităților de macronevertebrate bentonice în cele patru categorii de situri ne-a permis identificarea unor tendințe clare, astfel se poate observa tendința de creștere a ponderilor de reprezentare ale dipterelor din siturile neimpactate catre cele impactate și din contra, efemeropterele, plecoptere și tricopterele prezintă cea mai mare pondere în sistemele împădurite cu tendință de scădere în siturile impactate (Fig.17).

Fig.17: Modificări structural la nivelul comunităților de macronevertebrate bentonice în patru categorii de situri

CONCLUZII

Putem puncta astfel următoarele concluzii:

1. Tendința de creștere a ponderii chironomidelor de-a lungul gradientului de deteriorare a zonei ripariene.

2. Tendința de scădere a efemeropterelor, plecopterelor și tricopterelor de-a lungul aceluiași gradient.

3. Modificarea densităților totale ale nevertebratelor bentonice cu maximum în siturile impactate pereche din amonte.

În concluzie, distribuția, compoziția și structura comunităților de macronevertebrate bentonice sunt corelate cu gradul de deteriorare a sistemelor ripariene.

BIBLIOGRAFIE

1. Barber-James, H.M., Gattolliat, J-L., Sartori , M. și Hubbard, M.D., 2008. Global diversity of mayflies (Ephemeroptera, Insecta) in freshwater. Hydrobiologia, 595: 339-350.

2. Decamps H., Pinay G., Naiman R.J., Petts G.E., McClain M.E., Hillbricht-Ilkowska A., Hanley T.A., Holmes R.M., Quinn J., Gibert J., Planty Tabacchi A., Schiemer F. 2004. Riparian zones: where biogeochemistry meets biodiversity in management practice. Polish Journal of Ecology.

3. Eric D. Stein , Richard F Ambrose. 2001. Landscape‐scale analysis and management of cumulative impacts to riparian ecosystems: past, present, and future. JAWRA Journal of the American Water Resources Association vol.37 nr.7 pag. 1597-1614.

4. Geta Rîșnoveanu 2010, Caracterizarea sistemelor populaționale. Editura Ars Docendi, București.

5. Gregory, S. V., F.J. Swanson, W.A. McKee, și K.W. Cummins. 1991. An ecosystem perspective of riparian zones. BioScience 41:540-551.

6. Hancock, P.J. (2002). Human impacts on the stream-groundwater exchange zone. Enviromental management, 29(6), 763-781.

7. Ionescu M., Entomologie. Ed. De stat Didactică și Pedagogică-București. 1962.

8. McKey, S.F., and King.”Potential ecological effects of water extraction in small, unregulated streams.” River Research and Applications 22.9 (2006): 1023-1037.

9. Milca Petrovici 2009, Evaluarea Calității Apei Râului Crișul Repede Utilizând Larvele De Efemeroptere (Insecta: Ephemeroptera) Ca Bioindicatori. Editura Universității din Oradea.

10. Naiman R. J., Décamps H., Pollock M. 1993 – The role of riparian corridors in maintaining regional biodiversity – Ecol. Appl. 3: 209–212.

11. Naiman R.J., Decamps H. 1997. The ecology of interfaces—riparian zones. Universitatea din Washington and Centre d'Ecologie des Systemes Aquatiques Continentaux. Toulouse, France.

12.Naiman, R. J., H. Decamps, J. Pastor, și C.A. Johnston. 1998. The potential importance of boundaries to fluvial ecosystems. Journal of the North American Benthological Society 7:289-306.

13. Nilsson. 1992 . Conservation management of riparian communities. in L. Hansson, editor. Ecological principles of nature conservation. Elsevier Applied Science, London, England. Pages 352-372.

14. Nilsson, C., & Berggren, K. (2000). Alterations of Riparian Ecosystems Cused by River Regulation: Dam operations have caused globale-scale ecological changes in riparian ecosystems. How to protect river enviroments and human needs of rivers remains one of the most important questions of our time. IBS Bulletin, 50(9), 783-792.

15. Pollock M. M., Naiman R. J., Hanley T. A. 1998 – Plant species richness in riparian wetlands – a test of biodiversity theory – Ecology, 79: 94–105.

16. Salo, J., R. Kalliola, I. Hakknien, Y.Makinen, P. Niemela, M. Puhakka, și P. D. Coley. 1986. River dynamics and the diversity of Amazon lowland forest. Nature 322:254-258.

17. Schlosser I. J., Karr J. R. 1981 – Water quality in agricultural watersheds: impact of riparian vegetation during baseflow – Water Resources Bull. 17: 233–240.

18. Swanson F.J., Gregory S.V., Sedell J. R., Campbell A. G.1982. Land-Water Interactions: The Riparian Zone. ResearchGate.

19. Tockner, K, Stanford, J.A. (2002). Riverane flood plains: present state and futures trends. Enviromental Conservation 3, 308-330.

20.Fig.1:Larvă de Rhithrogena semicolorata (https://ro.wikipedia.org/wiki/Rhithrogena_semicolorata)

21. Fig.2: Larvă de Perla marginata (http://aramel.free.fr/INSECTES8bis.shtml) 14.04.2019

22. Fig.3: Tipuri de larve de plecoptere (http://aramel.free.fr/INSECTES8bis.shtml ) 14.04.2019

23. Fig.4: Larvă și tub de tricopteră (https://ro.pinterest.com/pin/81768549455081276/) 14.04.2019

24. https://ro.wikipedia.org/wiki/R%C3%A2ul_Arge%C8%99#cite_note-1 25.05.2019