Nevstoupíš dvakrát do téhož rybníka aneb vývoj rybničních ekosystémů od Šusty k hypertrofii Jaroslav Vrba Z. Benedová, J. Jezberová, A. Matoušů, M. Musil, J. Nedoma, L. Pechar, J. Potužák, K. Řeháková, K. Šimek, M. Šorf, J. Zemanová Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích Biologické centrum AV ČR, v.v.i. ENKI, o.p.s. Povodí Vltavy, s.p.
Nevstoupíš dvakrát do téhož rybníka aneb vývoj rybničních ekosystémů od Šusty k hypertrofii Tradice rybníkářství (Josef Šusta) Proměna rybničních ekosystémů (1870 2020) Potravní sítě v současných rybnících? Předběžné výsledky (diverzita planktonu) Předběžné závěry rybniční ekosystémy (dnes)
Tradice rybnikářství v jižních Čechách Josef Šusta vědecké základy chovu ryb (od 1876) potrava kapra (20 rybníků, mj. Dvořiště, Káňov, Ruda, Svět): Spolský = 11 kg/ha... Bošilecký = 94 kg/ha třeboňské dystrofní rybníky (rašeliny a štěrkopísky)
Tradice rybnikářství v jižních Čechách Josef Šusta vědecké základy chovu ryb (od 1876) potrava kapra (20 rybníků, mj. Dvořiště, Káňov, Ruda, Svět): Spolský = 11 kg/ha... Bošilecký = 94 kg/ha organické hnojení (P, N) + vápnění (Ca) = růst produkce ryb
1850 1870 1890 1900 1930 1960 1974 1979 1984 1990 Proměna rybničních ekosystémů Produkce ryb kg.ha -1 600 400 200 0 Produkce Dusík Fosfor 40 20 0 Přísun živin v hnojivech kg.ha -1
Proměna rybničních ekosystémů Pechar L. 2000: Fisheries Management and Ecology 7: 23 31
Proměna rybničních ekosystémů Potužák et al. 2007: Aquacult. Int. 15: 201 210
Proměna rybničních ekosystémů Potužák et al. 2007: Aquacult. Int. 15: 201 210 od 19. stol. (Šusta) hydrobiologické základy chovu, hnojení (hnůj=dusík i fosfor, vápnění), přikrmování 20 stol. intenzifikace: hnojení, krmení, mechanizace... (>600 kg/ha) = eutrofizace / kyslíkové deficity kejdování (Rožmberk aj.) = druhotná limitace N + sinice zarůstání/zabahňování (~15 % plochy, ~30 % objemu)
Potravní sítě v současných rybnících? Daphnia vířníci + Bosmina fytoplankton prvoci fytoplankton bakterioplankton
Potravní sítě v současných rybnících?
Potravní sítě v současných rybnících? Projekt GAČR 17-09310S (2017 2019) Rybníky jako modely pro studium diversity a dynamiky planktonu hypetrofních mělkých jezer Cíl projektu: prozkoumat diverzitu a dynamiku planktonu, hlavní zástupce a jejich funkční vlastnosti, a stanovit primární produkci, respiraci, mobilizaci živin a účinnost produkce v hypertrofních rybnících, což umožní testovat a zpřesnit s tím spojené obecné ekologické hypotézy. Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, PřF a FROV Biologické centrum AV ČR, v.v.i., HBÚ ENKI o.p.s., Třeboň
Předběžné výsledky chemismus a živiny Rybník Typ obsádky (násada) Zs [cm] Vodivost [µg l -1 ] TN [mg l -1 ] TP [mg l -1 ] DOC [mg l -1 ] Chl-a [µg l -1 ] Beranov K0 K2 55 (40 70) 345 (329 361) 2,0 (1,6 2,4) 0,16 (0,14 0,19) 17,3 (16,4 18,3) 43,8 (18,5 69,2) Dehtář K2 KV 49 (30 60) 308 (288 322) 2,9 (2,1 4,4) 0,19 (0,13 0,31) 12,8 (4,9 17,3) 104 (41,6 253) Kvítkovický K3 KV 35 (20 55) 311 (303 319) 2,7 (2,1 3,5) 0,28 (0,14 0,43) 14,0 (11,9 15,2) 87,3 (86,9 87,5) Podvrážský Sportovní 33 (30 40) 292 (282 309) 3,0 (2,2 4,4) 0,29 (0,13 0,44) 17,4 (13,9 21,4) 134 (50,6 202) Posměch K2 KV 35 (25 40) 305 (300 310) 2,5 (1,9 2,9) 0,41 (0,21 0,78) 15,3 (15,1 15,8) 135 (85,7 182) Roubíček K0 K2 45 (20 70) 256 (254 257) 3,3 (3 3,7) 0,17 (0,16 0,18) 17,2 (13,4 21) 88,8 (68,7 109) Zběhov Š0 Š1 + plotice 25 (20 30) 346 (338 353) 2,5 (2 2,8) 0,25 (0,19 0,31) 17,1 (16,5 18,3) 51,8 (33,3 76,3) Klec K3 KV 47 (20 80) 197 (196 199) 3,4 (1,7 6,8) 0,23 (0,09 0,40) 15,4 (10,2 19,9) 148 (19,9 387) Potěšil K3 KV 40 (20 60) 196 (193 198) 4,0 (1,7 7,5) 0,26 (0,1 0,52) 15,0 (10,7 19,0) 200 (53,7 489) Rod jaro K2 K3 + Ca-gen >130 158 1,4 (1,1 1,7) 0,11 (0,09 0,14) 16,2 (14,7 17,7) 0,8 (0,4 1,1) Rod léto K2 K3 + Ca-gen 47 (20 90) 207 (193 212) 4,0 (2,0 5,9) 0,29 (0,26 0,34) 21,6 (16,2 24,7) 140 (7,0 326)
Předběžné výsledky fyto- a zooplankton Rybník Typ obsádky (násada) Fytoplankton (počet druhů) Zooplankton (počet druhů) Perloočky [ind./l] Hrotnatky (% perlooček) C:P (molar) Beranov K0 K2 27 32 21 23 973 6 % 323 Dehtář K2 KV 18 31 13 16 377 34 % 332 Kvítkovický K3 KV 15 29 13 16 368 70 % 130 Podvrážský Sportovní 21 24 12 24 40 29 % 207 Posměch K2 KV 22 29 17 21 375 35 % 171 Roubíček K0 K2 19 21 13 19 725 16 % 594 Zběhov Š0 Š1 + plotice 19 27 11 18 33 1 % 131 Klec K3 KV 18 32 7 17 169 39 % 483 Potěšil K3 KV 23 35 9 15 16 35 % 297 Rod K2 K3 + Ca-gen 13 33 10 16 242 95 % 170
z o o p la n k to n (in d l -1 ) Předběžné výsledky zooplankton 1 0 0 0 0 0 R o d 1 0 0 0 0 0 K le c 1 0 0 0 0 0 P o te s il z o o p la n k to n (in d l -1 ) 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0.1 0 4-1 7 0 5-1 7 0 6-1 7 0 7-1 7 0 8-1 7 1 0 4-1 7 0 5-1 7 0 6-1 7 0 7-1 7 0 8-1 7 0.1 0 4-1 7 0 5-1 7 0 6-1 7 0 7-1 7 0 8-1 7 1 0 0 0 0 0 D e h ta r 1 0 0 0 0 0 K v itk o v ic k y 1 0 0 0 0 0 P o s m e c h z o o p la n k to n (in d l -1 ) 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0.1 0 4-1 7 0 5-1 7 0 6-1 7 0 7-1 7 0 8-1 7 0.1 0 4-1 7 0 5-1 7 0 6-1 7 0 7-1 7 0 8-1 7 0.1 0 4-1 7 0 5-1 7 0 6-1 7 0 7-1 7 0 8-1 7 1 0 0 0 0 0 P o d v r a z s k y 1 0 0 0 0 0 Z b e h o v 1 0 0 0 0 0 R o u b ic e k 1 0 0 0 0 0 B e r a n o v 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 C la d o c e ra C o p e p o d a 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 n a u p lii R o tife ra 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0.1 0 4-1 7 0 5-1 7 0 6-1 7 0 7-1 7 0 8-1 7 0.1 0 4-1 7 0 5-1 7 0 6-1 7 0 7-1 7 0 8-1 7 0.1 0 6-1 7 0 7-1 7 0 8-1 7 0.1 0 6-1 7 0 7-1 7 0 8-1 7
Předběžné výsledky mikrobi Rybník Beranov Dehtář Kvítkovický Podvrážský Posměch Roubíček Zběhov Klec Potěšil Typ obsádky (násada) K0 K2 K2 KV K3 KV Sportovní K2 KV K0 K2 Š0 Š1 + plotice K3 KV K3 KV Zs [cm] 55 (40 70) 49 (30 60) 35 (20 55) 33 (30 40) 35 (25 40) 45 (20 70) 25 (20 30) 47 (20 80) 40 (20 60) Rod jaro K2 K3 + Ca-gen >130 Rod léto K2 K3 + Ca-gen 47 (20 90) Bakterie [10 6 b./ml] 20,8 (17,7 24,0) 15,2 (7,5 25,1) 14,9 (13,7 17,1) 16,6 (12,7 20,7) 17,1 (11,4 20,8) 17,1 (15,1 19,2) 19,0 (12,9 23,2) 15,8 (8,7 26,4) 15,6 (7,5 27,6) 3,7 (2,1 4,7) 17,0 (12,8 21,2) Pikosinice [10 6 b./ml] 0,40 (0,24 0,55) 0,90 (0,02 3,35) 0,30 (0 0,53) 0,52 (0,21 0,83) 0,28 (0,02 0,75) 0,002 (0,002 0,002) 2,15 (0,75 4,19) 0,93 (0,14 1,59) 1,08 (0,21 1,75) 0,011 (0 0,034) 2,64 (1 4,25) Bičíkovci [10 3 b./ml] 3,5 (1,6 5,5) 4,5 (1,5 8,1) 10,1 (1 26,5) 6,4 (3,5 10,6) 8,7 (2,2 20,1) 10,9 (4,4 17,3) 13,9 (7,9 25,3) 8,8 (3,2 16,8) 10,3 (5,8 17,7) 0,5 (0,1 0,9) 11,2 (7,3 16) Nálevníci [b./ml] 219 (141 298) 247 (53 597) 208 (106 278) 310 (144 406) 426 (103 798) 124 (97 152) 277 (80 420) 262 (86 587) 364 (308 460) 23,7 (0,3 69) 454 (279 770) Vířníci [ind./l] 5092 (4656 5828) 4842 (306 11005) 2986 (83 4821) 31140 (1001 63054) 5187 (3844 6572) 2320 (177 4464) 13177 (2133 33790) 10232 (5630 15717) 9570 (3085 17639) 81 (7,2 154) 1900 (29 5549)
Předběžné výsledky mikrobiální smyčka aneb zelený aktivovaný kal
Předběžné výsledky obrat metanu hlavní rybníky (K2 K3) lehká obsádka (MOB) P < 0.01 P = 0.08
Potravní sítě v hypertrofních rybnících Prvoci Ryby (kapr) Zooplankton Metanotrofové Heterotrofové Autotrofové Fosfor Dusík Uhlík MOX Bakterie Houby Fytoplankton CH 4 Alochtonní DOC / hnůj Minerální živiny Přikrmování / obilí
Rybniční čtyřstěn možné alternativní zdroje energie pro finální produkci ryb feed DOC POM CH 4
Předběžné závěry rybniční ekosystémy tzv. Šustovo desatero už dávno neplatí! vysoká zásoba živin a organických látek (DOC) enormní rozvoj a aktivita mikrobů i fytoplanktonu vysoká diversita všech skupin planktonu (mimo korýšů)
Předběžné závěry rybniční ekosystémy tzv. Šustovo desatero už dávno neplatí! vysoká zásoba živin a organických látek (DOC) enormní rozvoj a aktivita mikrobů i fytoplanktonu vysoká diversita všech skupin planktonu (mimo korýšů) obsádky tržních kaprů nejsou jedinou příčinou zásadní je predační tlak planktonofágních ryb! rezistence velkých perlooček závisí na dostupnosti P velcí kapři snižují produkci metanu v sedimentech hnojení hlavně urychluje nástup kyslíkových deficitů
Děkuji za pozornost