Bioindikace změn hydrologického režimu zalesněného horského povodí

Abstract

Horská povodí jsou důležitá pro tvorbu a ochranu vodních zdrojů, ale i z hlediska krajinné ekologie a zachování biodiverzity. Chráněná pramenná oblast Jizerských hor byla v minulém století zasažena extrémní kyselou atmosférickou depozicí a následnou acidifikací prostředí a intenzivní lesní těžbou stávajících smrkových porostů. V současné době se snížením depozice síry (a kyselé zátěže) zde probíhá revitalizace půdně-vegetačního pokryvu a povrchových vod, ale současně se projevují vlivy globální klimatické změny, jejíž budoucí projevy závisí na vývoji emisí skleníkových plynů. Cílem této disertace je příspěvek k objasnění možností bioindikace k detekci změn povodí a jejich dopadu na hydrologické prvky, rutinní staniční observace v uzávěrových profilech povodí, případně stanovení jejich časové prodlevy. Pro popis vodního prostředí je uvažován makrozoobentos jako vhodný ukazatel kvality vody a proudění vody v roku. Stav povodí byl popsán pomocí Ellenbergových indikačních hodnot, vycházejících z životního optima cévnatých rostlin. Oba indikátory (makrozoobentos i Ellenbergovy indikační hodnoty) se ukázaly jako vhodné pro popis změn v povodí, ale u obou byla zaznamenána časová prodleva oproti měřeným veličinám. V porovnání s vývojem evapotranspirace byl vývoj Ellenbergovy indikační hodnoty vlhkosti zpožděn o zhruba 14 let. U makrozoobentosu byla pozorována časová prodleva zotavení populace oproti zlepšení kyselosti prostředí asi o 5 let. Při použití těchto bioindikačních metod v podmínkách sledovaného povodí je nutné změny sledovat v širším kontextu, jelikož se zde mohou projevovat i jiné změny prostředí (v případě makrozoobentosu například extrémní povodňové situace a v případě vegetačního pokryvu radikální lesnické zásahy).

Mountain catchments are very important for their high biodiversity and water resources recharge. The protected headwater region of the Jizera Mountains has been struggling in the last century with the extreme acid atmospheric deposition, acidification of both terrestrial and aquatic ecosystems and commercial forestry practices (intensive harvest of damaged spruce plantations). Contemporary, this region is affected by the global climate future with future prognoses related to the expected progress in the emissions of greenhouse gases. The aim of this study was a contribution to the exploration of bioindication methods in the detection of changes in hydrological characteristics observed in outlets of investigated catchments. Macrozoobenthos was considered as a suitable indicator to describe water quality and the aquatic environment. The soil-vegetation complex of catchments was analysed by the Ellenberg's indicator values based on the life optimum of vascular plants. Both indicators (macrozoobenthos and Ellenberg's indicator values) proved to be suitable for describing changes in the catchment, but a time delay compared to the measured values was recorded for both. Compared to the evolution of evapotranspiration, the evolution of the Ellenberg moisture indicator value was delayed by about 14 years. For macrozoobenthos, a time delay of about 5 years was observed in the recovery of the population compared to the improvement in environmental acidity. However, the evaluated changes in bioindicators need to be considered in a broader context: for example, in the case of macrozoobenthos, extreme flood events can dramatically change the data, and the vegetation cover can be affected also by the forestry practices.