Sø- og Vandløbsøkologi

Transkript

1 Kompendiet tilhører. Sommerkursus 1 Sø- og Vandløbsøkologi Program og øvelsesvejledning Hold nr, uge, 2007 Ferskvandsbiologisk Laboratorium og Afdeling for Fykologi Biologisk Institut, Københavns Universitet

2 Indholdsfortegnelse Introduktion og formål. 3 Salten Skov Laboratoriet. 4 Området, landskabet og lokaliteterne. 6 Kursusprogram. 8 Vegetationsundersøgelser (dag 1). 9 Fremgangsmåde i felt og laboratorium. 9 Resultatskema. 10 Præsentation af resultater. 10 Vandløbsundersøgelser (dag 2 og 3). 11 Fremgangsmåde i felt. 13 Fremgangsmåde i laboratorium. 16 Resultatbehandling. 19 Præsentation af vandløbsundersøgelsen. 24 Søundersøgelser (dag 4 og 5) Fremgangsmåde i felt Fremgangsmåde i laboratorium Resultatbehandling Præsentation af søundersøgelsen

3 Introduktion og formål Dette kompendium indeholder beskrivelser af program og metoder til det limniske sommerkursus, som afholdes på Salten Skov Laboratoriet ved Silkeborg, og som varetages af undervisere fra Ferskvandsbiologisk Laboratorium og Fykologisk Afdeling. Formålet med kurset er som angivet i fagbeskrivelsen ( at give de studerende indsigt i de ferske vandes fysiske, kemiske og biologiske forhold gennem anvendelse af feltprocedurer og analysemetoder samt at illustrere de økologiske mekanismer, som er medvirkende til at strukturere plante- og dyresamfundene. Det gøres ved at sammenholde de fysisk-kemiske forhold med den tilsvarende biologiske struktur på forskellige strækninger af et typisk vandløb (Mattrup Å) og i forskellige typer af søer (Hampen Sø, Halle Sø og Slåen Sø). Kompetencemålene er: 1) at bibringe de studerende et basalt kendskab til de ferske vandes tilblivelse og betydning i naturen 2) at indøve operationelle metoder og angrebsvinkler til brug i kommende undervisnings- eller moniteringssammenhænge 3) at styrke faglige og sociale relationer mellem de studerende gennem fælles øvelser og gruppearbejde Disse mål skal opnås gennem foredrag, felt- og laboratorieøvelser, ekskursioner, gruppearbejde og plenumdiskussioner. Kompendiet består, som det fremgår af indholdsfortegnelsen, af: informationer om feltlaboratoriet, området og kursusforløbet beskrivelse af vegetationsundersøgelserne beskrivelse af vandløbsundersøgelserne beskrivelse af søundersøgelserne vejledning i materialer, metoder, resultatbehandling og præsentation Vi forventer, at du inden ankomst til kurset har læst dette materiale grundigt. Det er også særdeles vigtigt for dit eget udbytte af undervisningen, at det andet kompendium Sø- og Vandløbsøkologi, der er kursets lærebog, er læst og kan forudsættes bekendt. Et vigtigt supplement hertil er bogen Ferskvandsøkologi af Kaj Sand-Jensen og Claus Lindegaard (2004, Gyldendal), som vi kraftigt anbefaler til mere en uddybende forståelse af emnet. Vi forudsætter endvidere, at du under hele kurset deltager aktivt og konstruktivt i alle undervisningens elementer, også selv om du ikke på nuværende tidspunkt har ambitioner om at blive ferskvandsbiolog. Kurset er intensivt, og lærerne står til rådighed for jer i langt flere timer end på almindelige kurser, men der er også tid til det sociale samvær, til at opleve områdets fantastiske natur og til at nyde badeture på gode sommerdage. Kombinationen af intensivt fagligt arbejde, oplevelser i naturen og det tætte sociale samvær med de studerende oplever vi som lærere som én af de mest effektive og inspirerende undervisningsformer. Og det er vores indtryk, at de studerende generelt er enige. Vi glæder os derfor meget til at se dig. Med venlig hilsen, Underviserne 3

4 Salten Skov Laboratoriet Kurset afholdes på Salten Skov Laboratoriet ved Silkeborg. Laboratoriet drives af Ferskvandsbiologisk Laboratorium og er en nedlagt skole, der er indrettet med sengepladser, undervisningslokaler og laboratorier. Du kan finde mere information om feltstationen på FBL s hjemmeside og i en brochure, som hænger på opslagstavlen i indgangen til laboratoriet. Faciliteter Der er sengepladser til ca. 28 kursister fordelt på 2- og 4-sengsrum i hovedbygningen, hvor der også er baderum og toiletter. Der er desuden toiletter i gården. Undervisningen foregår i hhv. et stort øvelseslokale samt 3 mindre. Kemilokalerne er udstyret med glasvarer, kemikalier, stinkskabe, vægte, tørre- og afbrændingsovne samt feltudstyr til indsamlinger i søer og vandløb. Der er et fællesrum med plads til ca. 30 personer på 1. sal. Der er tavler og overhead. I mellemgangen findes et bordtennisbord. En fælles skrivestue findes ved siden af den store øvelsessal. Der er 3 pc ere med internetadgang. Kontakt lærerne for anvisninger. Kontoret har telefon og faxmaskine samt basale papirvarer. På 1. sal er der to fotokopimaskiner. Køkken- og spisefaciliteter findes i "lærerboligen", som også huser kursuslederne. Der er vaskemaskine i kælderen i hovedbygningen Udendørsfaciliteterne omfatter en have med fast bålplads og en stor grill. Havestole og - borde samt parasoller findes ved hovedindgangen. Der er volleyballbane foran lærerboligen. Husregler Hold orden i og omkring bygningerne, jvnf. retningslinier givet af lærerne. Der må ikke ryges inden døre og ikke medtages mad og drikkevarer i kemilokalet. Gamle madrasser (i fyrrummet) kan anvendes udendørs Madrasser fra værelserne må ikke anvendes udendørs 4

5 Lærerboligen benyttes kun af kursister ved måltiderne, og færdsel i huset er uønsket fra kl. 23 til kl. 7. Gæsteboligen og dennes have kan ikke benyttes af kursister eller lærere under kurser. Vis hensyn overfor andre ved ikke at støje unødigt især efter kl. 23. Der må IKKE samles træ i den nærliggende skov. Brug kun tørt brænde fra brændestabel i haven. Brug kun grillkul i grillen. Grønne containere bruges til alt affald inkl. glas. Udendørsregler Vær påpasselig med ild (rygning og båltænding) - især i tørre perioder. Der kan periodevis være nedlagt forbud mod båltænding af hensyn til fare for skovbrande (kontakt Silkeborg politikreds i tvivlstilfælde). Private biler parkeres under kurset, så de ikke er til gene for andre; herunder tjenestebiler, postbud og renovationsvogne. Det er ikke tilladt at flaskedykke i forbindelse med feltkurser. Der kræves gyldigt fisketegn og fiskekort til alt lystfiskeri i søer og vandløb. Laboratoriet er medlem af Silkeborg Lystfiskerforening og har efter bestilling adgang til robåde i Almind og Slåen Sø. Generel adfærd Udvis generelt ansvarlig og venlig adfærd overalt hvor I kommer i området. Laboratoriets ry hos de lokale er helt afhængigt af jeres opførsel. Prøvetagningerne foregår delvist på private ejendomme, hvor ejerne i mange år har accepteret at have 200 studerende til at tosse rundt i løbet af sommeren. Den velvilje, og dermed kommende studerendes muligheder, kan nogle få spolere ved ubetænksom adfærd. Vedligeholdelse, rengøring og mad Laboratoriet bestyres af Else Marie og Arne, der står for tilsyn, vedligeholdelse og rengøring af stedet. Der er ansat en person til daglig rengøring i sommerperioden, men de studerende står selv for at holde orden på værelser, laboratorier og i de nære omgivelser. Lærerne sørger for indkøb af mad. Der udpeges madhold til borddækning og oprydning i forbindelse med morgen- og aftensmad. Madpakker til frokost smøres om morgenen. Morgenmad er kl , frokost frit valg og aftensmad kl Madholdene fremgår af nedenstående skema. (Grå felter markerer køkkentjans) Dage Hold A søndag 0. dag Ankomst mandag 1. dag tirsdag 2. dag onsdag 3. dag torsdag 4. dag fredag 5. dag Hold B Hold C Der findes en liste med madholdets opgaver på feltlaboratoriets opslagstavle. 5

6 Området, landskabet og lokaliteterne Området i nabolaget af den lille by Salten Skov, hvor laboratoriet ligger, er meget kuperet, varieret og utroligt smukt. Laboratoriet ligger midt i det jyske søhøjland tæt ved grænsen mellem den kalkrige østjyske moræne og de udvaskede hedesletter mod vest (Figur 1). Det betyder, at man indenfor kort afstand kan finde de fleste danske søtyper repræsenteret gående fra de mest næringsfattige hede- og lobeliesøer over meget klarvandede men kalkrige søer til de stærkt eutrofierede søer, som Gudenåen (Figur 2) strømmer igennem. Tilsvarende kan alle vandløbstyper findes i nærheden. Figur 1. Landskabskortet illustrerer hvorledes Jyllands geologi er opdelt af den såkaldte israndslinie. Israndslinien angiver isens hovedopholdslinie for ca år siden i slutningen af den sidste istid (Weichsel istiden). Weichsel-istiden begyndte for år siden og sluttede for år siden. Israndslinien løber nord-syd til Viborgområdet, hvor den drejer mod vest til Vesterhavet. Området nord og øst for israndslinien består af nærings- og kalkrig moræne, mens landskabet vest for (de lyse områder) består af flader med sandede smeltevandsaflejringer omkring de lidt mere kalkrige bakkeøer fra næstsidste istid. De kalk- og lerrige områder nord og øst for israndslinien er kuperet af isens bevægelser og gennemskåret af bredere dalstrøg samt af smalle tunneldale, hvorigennem smeltevandet løb. Isens hovedopholdslinie angiver omtrentlig vandskellet i denne del af Jylland, idet vandløbene øst for linien generelt løber mod øst ud i Gudenåen. Gudenåen udspringer i tunneldalen nord for Tørring for til sidst at løbe ud i Randers Fjord og Kattegat. I samme tunneldal som Gudenåen udspringer Skjern Å lidt mere nordligt, men den løber herefter vest på mod Ringkøbing Fjord og Vesterhavet. Søer og vandløb vest for israndslinien er kalkfattige og øst for kalkrige. Figur 2 giver en oversigt over placering af Salten Skov laboratoriet, de anvendte sølokaliteter og vandløbslokaliteternes placeringen på Gudenåen. 6

7 1 km N Slåen sø Salten skov Hampen sø Kalgaard sø Boest bæk Halle sø Vingum bro X Tirsvad bro X Mattrup å Stidsmølle Guden åen X Figur 2. Feltstationen ligger i den lille landsby Salten Skov. Nærmeste egentlige by er Them, hvor de daglige indkøb foretages. Der er ca. 10 km til Silkeborg. De undersøgte søer og vandløbslokaliteter er vist. 7

8 Kursusprogram Kurset varer 5 hele arbejdsdage og består af en vegetations- og lokalitetsdel (1 dag), en vandløbsdel (2 dage) og en sødel (2 dage). På ankomstdagen vil der om aftenen blive givet en introduktion samt være en kort tur i området. Se oversigten nedenfor. Programmet indeholder desuden præsentationer, ekskursioner til forskellige lokaliteter samt felt- og laboratoriearbejde. De studerende inddeles i 3 hold, som arbejder sammen igennem hele kursusforløbet. Hvert hold vil undersøge én vandløbslokalitet og én sø, som der skal laves en række målinger på. Data bearbejdes og vurderes ved inddragelse af viden fra kompendiet Introduktion til økologi i søer og vandløb. Data fremlægges af de studerende og diskuteres i plenum jvnf. programmet. Program og lokalitetsfordeling Dage søndag 0. dag mandag 1. dag Hold A Fælles Sø 1/Vandløb 1 Fælles præs. Hold B Intro- Sø 2/Vandløb 2 Fælles præs. Hold C Tur Sø 3/Vandløb 3 Fælles præs. tirsdag onsdag 2. dag 3. dag Vandløb 1 Vandløb 1 Fælles præs. Vandløb 2 Vandløb 2 Fælles præs. Vandløb 3 Vandløb 3 Fælles præs. torsdag fredag 4. dag 5. dag Sø 1 Sø 1 Fælles præs. Sø 2 Sø 2 Fælles præs. Sø 3 Sø 3 Fælles præs. Ankomstsaftenen: Velkomst, præsentation af lærere og program. Indføring (forelæsning ca. 1 t) i akvatisk økologi; herunder vandsystemers opståen, basale fysiske og kemiske forhold, organismegrupper, trofigrader, organismer i samspil med omgivelserne. Som afslutning køres, hvis vejret indbyder til det, en tur til Himmelbjerget. Dag 1 er afsat til fælles aktiviteter startende med en gennemgang af de udvalgte lokaliteter (forelæsning) og disses plantesamfund samt fysiske og kemiske forhold. Formiddag og eftermiddag går med en ekskursion til de 3 søer og 3 vandløbslokaliteter, som skal undersøges på kurset. Som supplement fremvises Kalgård Sø, med særlig fokus på klart vand og grundskudsplanter. Stederne præsenteres af lærerne. Der indsamles vand- og sumpplanter (til og med wadersdybde!), og disse artsbestemmes mv. efter hjemkomst. De 6 lokaliteter karakteriseres baseret på planterne. Om aftenen skal de studerende præsentere og diskutere plantesamfundene (ca. 1½ t). Dag 2 og 3 arbejder holdene på hver sin vandløbslokalitet. Dag 2 indledes med en fælles forelæsning om vandløbsøkologi, hvorefter der indsamles prøver i felten om formiddagen. Eftermiddag, aften og den efterfølgende dag behandles prøverne, og data oparbejdes. Alle data skal være behandlet og på skemaform før aftensmaden. Data fremlægges og diskuteres om aftenen. Om aftenen eventuelt ekskursion til særligt interessante lokaliteter (kilder, Gudenåen, mv.). Dag 4 og 5 arbejder holdene på hver sin sø. Dag 4 indledes med en fælles forelæsning om søers økologi, derefter feltarbejde resten af for- og eftermiddagen. Analyser i laboratoriet startes sen eftermiddag og fortsætter om aftenen samt næste formiddag. Fremlæggelse og syntese om eftermiddagen. Afslutningsvis evalueres kurset (mundtligt og skriftligt). Efter oprydning og rengøring er kurset slut. 8

9 Vegetationundersøgelser (dag 1) På kursets første, hele arbejdsdag besøger alle tre hold samtlige vandløbs- og sølokaliteter (Se Figur 2) for at få et nøjere indblik i deres placering, udformning og omgivelser. Desuden foretages et fælles stop ved den meget klarvandede Kalgaard Sø. Hvert hold skal på turen foretage indsamling af både bred- og undervandsvegetation ved en sø og en vandløbsstrækning. Formålet med vegetationsundersøgelserne er at få et mere detaljeret indblik i de forskellige typer af vegetation som knytter sig til søer og vandløb, forstå hvad der adskiller vegetationstyperne og hvorfor vi finder dem forskellige steder. Fremgangsmåde i felt og laboratorium For både søer og vandløbslokaliteterne gælder det at man kun skal indsamler planter som har fødderne i vand. Plantebestemmelse foretages delvist i felten. De forskellige arters hyppighed vurderes efter en skala fra 1 til 3, hvor 1 svarer til enkelte individer, 2 almindelig og 3 dominerende. Artsnavnene indføres i resultatskemaet (Tabel 1) på næste side. De forskellige arter henføres til grupperne: grundskudsplanter, vandskudsplanter, flydebladsplanter og rørsumpplanter og arternes hyppighed noteres. Udvalgte eksempler af alle plantearter hjembringes til laboratoriet, hvor de sorteres og artsbestemmes endeligt, hvorefter det endelige resultatskema laves. Pakkeliste til feltarbejde Waders, rive, Sigurd Olsen rive, plastposer, 4 fotobakker, 4 plastik spande med låg, manilla mærker, elastikker, blyanter, feltflora, vandplanteflora 9

10 Tabel 1. Resultatskema for vegetationsundersøgelsen Artsnavnet skrives under vegetationstypen og artens hyppighed (0 ikke til stede, 1 svarer til enkelte individer, 2 almindelig og 3 dominerende) noteres ud for hver lokalitet. Vegetationstype og art Sølokalitet Vandløbslokalitet Grundskudsplanter Vandskudsplanter Flydebladsplanter Rørsumpplanter Præsentation af vegetationsundersøgelsen Om aftenen præsenterer holdene resultatet af vegetationsundersøgelsen. Dette består i at hvert hold laver en fælles gennemgang på ca. 20 minutter af deres resultater (Tabel 1). Tag udgangspunkt i nedenstående diskussionspunkter. For søen: Præsenter karakteristiske planter fra søen Er der fundet særlige rentvandsindikatorer eller næringskrævende arter? Hvordan er fordelingen mellem livsformerne? Hvad vil I ud fra makrofytsammensætningen og udbredelsen forvente mht. søens indhold af HC0 3 - og søens eutrophieringsgrad? For vandløbet: Præsenter karakteristiske planter fra vandløbet Er sammensætningen og dækningsgraden af makrofytter som forventet ud fra strækningens placering i fht. lystilgængelighed (skov/åben landskab; klart/grumset vand) og strømhastighed? Hvor vil I ud fra makrofytsammensætningen mene vandløbsstrækningen er placeret på et idealvandløb? 10

11 Vandløbsundersøgelser (dag 2 og 3) Om tirsdagen (dag 2) udfører hvert hold en grundig fysisk, kemisk og biologisk undersøgelse af en enkelt vandløbslokalitet (Se Figur 3). 1. Vingum bro ved udløbet fra Stigsholm sø 2. Tirsvad bro - en lysåben strækning 3. Stidsmølle en skovstrækning Figur 3. Detaljeret kort over placeringen af de tre anvendte vandløbslokaliteter på Mattrup Å som er en del af Guden Å systemet (se Figur 2). 11

12 Mattrup Å Mattrup Å er en 13.5 km lang å, der har sit udspring ved udløbet at Torup Sø. Åen løber ud i Gudenåen og fordobler på dette sted vandføringen i Gudenåen. Totalt set bidrager Mattrup Å med 3 % af Gudenåens totale vandføring (ca 1 m 3 s -1 mod 30 m 3 s -1 for Gudenåen ved udløbet i Randers Fjord). Der er kun små overfladetilløb til Mattrup Å, der overvejende får vand fra dræn og grundvandsindsivning. Åen slynger sig igennem en meget smuk ådal vekslende med land- og skovbrug. Mattrup Å starter fra de kalkfattige jorde vest for israndslinjen men får tilledt grundvand fra morænen under sit løb mod øst. Ledningsevnen stiger da også jævnt nedad åen. Åen har på mange strækninger en god bestand af stallinger samt bækørreder af pæn størrelse. Hertil regnbueørreder undsluppet fra åens dambrug. Der er kun begrænset adgang for fiskeri. DMU har en målestation på Mattrup Å. Den ligger ca. 500 m fra udløbet i Gudenåen (Figur 4). Åens opland er på 80 km². Figur 4. Døgnmiddelvandføring (m³ s -1 ) i Mattrup Å år 2000 Prøvetagningerne på kurset foregår på de nedenstående 3 lokaliteter, der adskiller sig i flere henseender. Vingum Bro En lysåben lokalitet, der ligger ca 200 m fra udløbet af Stigsholm Sø og derfor indeholder en del planktonalger i vandet. Karakterdyret for Vingum er Dybvandstægen som er et rovdyr, der kræver gode iltforhold. På grund af sø-effekten varierer vandtemperaturen over året mere end normalt for et vandløb. Om sommeren falder temperaturen på nedstrøms stationer grundet tilløb af grundvand. Tirsvad Bro. Ligger knapt 3 kilometer neden for Vingum. Også denne strækning er lysåben, hvilket giver mulighed for en rig bred- og undervandsvegetation. Ligesom ved Vingum Bro finder man her ofte voksne eksemplarer af Pragtvandnymfe, der patruljerer langs åens breder. Stids Mølle. Lokaliteten ligger nedenfor en opstemning anlagt i forbindelse med en gammel vandmølle ca 6 km fra Tirsvad Bro. Mølledammen påvirker dog kun forholdene i vandløbet i mindre grad. Strækningen er overvokset med træer, og lysforholdene tillader kun en sparsom bred- og undervandsvegetation. 12

13 Fremgangsmåde i felten - vandløb Tirsdag formiddag tager vi i felten hvor hvert hold medbringer følgende udstyr: Pakkeliste til feltarbejde 2-3 tommestokke, målebånd, 12 stokke, 1 mukkert, 1 snor med knuder eller mærker for hver 25 cm til linietaksering, 1 YSI-multisonde til temperatur, ilt, ledningsevne, 4 stk 5 L dunke, 25 spande med låg (tjek at de passer!), 3 syltetøjsglas, ca. 1 kg salt og ½ l piskefløde (eller 2 l sødmælk), 5 l spand til saltblanding, 4 kajakrør (2 store + 2 små), 6 Erlenmeyer-kolber (klorofyl i sediment), 6 porcelænsdigler (sediment POM), 1 sigteketsjer, 2 hvide bakker, 2 børster, plastikposer, elastikker, manillamærker og blyanter, 1 stort makrofyt-kajakrør, waders/skridtstøvler, opvaskebalje, håndnet til stenprøver. Ved vandløbsstrækningen udfører man følgende: Husk ved vandløbsfeltarbejde begynder man altid nedstrøms (= 0 meter mærket)! 1. Saltet til strømhastighedsmåling opløses i spand med 5L vand. (Målingen udføres til sidst - pkt. 9) 2. Afmærk 50 m prøvestrækning ved 0, 25 og 50 m (3 transekter) 3. Målinger på uforstyrret strækning (prøver tages først nedstrøms og så opstrøms) a. Vandprøver (2 stk. 5 L dunke hhv. nedstrøms og opstrøms) b. Med multisonden måles temperatur, ledningsevne (temperaturkorrigeret), iltindhold (mg L -1 ) og iltmætningsprocent (%) 4. Linietakseringer Transekter over vandløbet ved 0, 25 og 50 m hvor der for hver 25 cm opmåles vanddybde og angives substratsammensætning inddelt i: a. Makrofyt (med artsangivelse) b. Mudder c. Sand d. Sten/grus 5. Makroinvertebrat prøver a. Makrofyt (3 stk. plexiglaskajak) b. Mudder (5 stk. plexiglaskajak) c. Sand (5 stk. plexiglaskajak) d. Sten/grus (3 x 3 sten på størrelse med en knyttet næve vaskes og børstes. Stenens længde og bredde måles og noteres) 6. Makrofyt prøver a. Makrofyt (2. stk. store rør) 7. Alger (biomasse) a. Vandfase (anvend vandprøve fra pkt. 3a) b. Mudder (3 stk. minikajakprøve i Erlenmeyer kolber) c. Sand (3 stk. minikajakprøve i Erlenmeyer kolber) d. Sten/grus (3 syltetøjsglas hver med 5 småsten) 8. Total kulstof (POM) a. Vandfase (anvend vandprøve fra pkt. 3a) b. Mudder (3 stk. minikajakprøve i porcelænsdigler) c. Sand (3 stk. minikajakprøve i porcelænsdigler) 9. Strømhastighed og vandføring a. Mælkemetode b. Saltmetode c. Peter Plys pind 13

14 Kommentarer til feltarbejdet: Udtagning af vandprøver. For at undgå at ophvirvlet materiale fra den øvre strækning (opstrøms) påvirker prøvetagningen, skal de første der træder ud i vandløbet indsamle vand. Vandprøverne tages direkte med dunkene ved starten af den valgte strækning. Når prøverne tages, skal dunkens studs dels vende væk fra strømretningen for at undgå stuvning, dels være helt under vandoverfladen for ikke at medtage det materiale, som flyder på overfladen. Linietaksering Først udvælges en strækning af given længde (typisk 50 meter lang), som man ønsker at karakterisere. Herefter lægges en række tværsnit i dette tilfælde 3 med lige store mellemrum på tværs af vandløbet over strækningen. Start nedstrøms (50 m). For hvert tværsnit måles den samlede bredde og vandløbets dybde for hver 25 cm på tværs af vandløbet. Helst skal hele vandløbets bredde medregnes dvs. inkl. kantvegetationen, men hvis denne er meget omfattende fortages en vurdering af hvor meget der ksla medtages. I de 3 tværsnit på tværs af vandløbet vurderes vandløbsbundens substrat for hver 25 cm. I praksis sker det ved at dele en snor op i 25 cm stykker og karakterisere bunden under hvert 25 cm stykke efter de 4 angive substrattyper (makrofyt, mudder, sand, sten/grus). Bunddyrsprøver. Formålet med makroinvertebrat (bundfauna) undersøgelsen i vandløbet er at bestemme artssammensætningen og mængden af dyr på 1 m 2 vandløbsbund. Derfor udtages prøver med et kendt areal fra alle væsentlige substrater jfr. Linietakseringen. Da dyrene ofte forekommer uregelmæssigt fordelt, må der tages et vist antal prøver for at opnå en rimelig sikkerhed i analyserne. For hvert af de bløde substrater (sand, mudder og vegetation) tages prøverne med et Kajak-rør. Røret presses ca. 10 cm ned i sedimentet og lukkes foroven med en gummiprop, før det trækkes op af sedimentet. Prøverne tages tilfældigt fordelt over hele vandløbsstrækningen. Prøverne overføres til hver sin mærkede plastspand, og låget sættes på. Faunaen på sten/grus indsamles ved at udvælge 3 knytnæve store sten for hver af de 3 prøver. Før stenen løftes fra vandløbsbunden placeres en sigte nedstrøms stenen for at fange de organismer, der taber fodfæstet under prøvetagningen. Dyr og detritus børstes forsigtigt af stenene og overføres til plastspande. Stenenes længde og bredde måles med en tommestok for at kunne beregne deres areal. Derefter lægges stenene tilbage i vandløbet. Husk at det opmålte areal følger spanden! Makrofytbiomasse. Et plastrør med skarp kant og en kendt diameter stikkes ned i sedimentet for at skære rødderne på planterne over. Derefter graves vegetationen i røret op med hænderne. Et net eller en sigte holdes lige nedstrøms prøvetagningsstedet for at fange plantemateriale, der rives løs. Der tages 2 prøver i de mest dominerende vegetationstyper på strækningen. Husk at måle rørets diameter. Algebiomasse på sediment og sten Prøverne udtages med en overskåret plastsprøjte (en mini-kajak) med kendt areal fordelt med henholdsvis 3 prøver fra mudderbund og 3 prøver fra sandbund. Sedimentsøjlen skubbes op over rørets kant nedefra, så den øverste cm af sedimentet kan overføres til mærkede glaskolber. Derudover indsamles 3 stenprøver, hver med 5 småsten (20-krone størrelse). Stenene overføres til syltetøjsglas med låg. POM-prøver i sedimentet Prøverne tages som for algebiomasse på sedimentet, blot overføres indholdet fra mini-kajak rørene til porcelænsdigler. Strømhastighed og vandføring Mens vandføringen ændrer sig meget lidt over korte strækninger, med mindre der er tilløb, kan strømhastigheden variere kraftigt over tid og i forskellige punkter i vandløbstværsnittet. 14

15 På kurset bestemmes vandets middelstrømhastighed (U mean ), den maksimale strømhastighed (U max ), vandets gennemsnitlige opholdstid (T ophold ) og vandføringen (Q) på den udvalgte vandløbsstrækning. Mælkemetode: I første omgang kan man få et visuelt indtryk af vandets passage over en strækning ved at hælde en fortyndet mælkeblanding (2 l sødmælk eller ½ l piskefløde fortyndet med vand til en ca 5 l blanding) ud over vandløbets bredde ved et sted langs den udvalgte vandløbsstrækning. Man kan så let se, hvordan vandet løber hurtigt langs strømrenderne og langsomt langs bunden, bag sving og inde i grødeøerne. Saltmetode: For at få bestemt U mean, U max og T ophold, har vi valgt en metode, hvor man tilsætter en saltopløsning til vandet. Vandføringen bestemmes efterfølgende udfra U mean og de opmålte tværsnitsarealer (Beskrives senere). Ved saltmetoden kan saltets passage ned over strækningen bestemmes ved at måle ændringer i ledningsevne over tid. En passende mængde kogsalt (1 kg i vores vandløb) opløses i en spand med 5 liter vand. Til tiden T 0 (registreres på et stopur) fordeles opløsningen ud tværs over vandløbet ved starten af strækningen (0 m mærket), mens man ved strækningens slutning (50 m mærket) følger ændringer i ledningsevnen med korte tidsintervaller. Så snart ledningsevnen begynder at stige (T min ), foretages målingerne mere tætliggende med 3 til 5 sekunders intervaller, og samhørende værdier af ledningsevne og tid noteres. Når ledningsevnen har toppet og igen begynder at nærme sig startværdierne, kan frekvensen nedsættes, og registreringen stoppes, når startniveauet er nået (ved T slut ) eller næsten nået. Tabel 2 giver en oversigt over prøvetagningen i vandløbene, anvendte metoder, antal prøver og forventede resultater. Tabel 2. Oversigt over måleparametre, felt- og laboratoriemetoder, antal prøver samt resultater forbindelse med undersøgelse af vandløbslokaliteterne. Os = opstrøms (50 m mærket), Ns = nedstrøms (0 m mærket). Parameter Feltmetode Antal Laboratorie metode Resultatbehandling Strømhastighed Saltmetode Mælkemetode 1 1 Ingen Ingen U mean, U max, T ophold, T spred beregnes Vandføring Ingen 1 Ingen Q beregnes Temp, ilt, Multisonde 2 Os Ingen Indføring i skema ledningsevne 2 Ns ph vandprøver 2 ph meter Indføring i skema Substrattyper Linietaksering 6 Ingen Profil og substrat-fordeling beregnes Fytoplankton biomasse i vand Vandprøver 2 Filtration, 2 t ekstraktion, spektrof. Beregning af biomasse som klorofyl og kulstof Fytoplankton biomasse på sand, Minikajakrør til mudder og sand, 3 mudder 3 sand 6 t ekstraktion, spektrof. Beregning af biomasse som klorofyl og kulstof mudder og sten Syltetøjsglas til sten 2 syltetøjs glas med 5 sten i hver Fytoplankton Planktonnet 1 Mikroskopering (demo) dominerende arter Bestemmelse v. underviser POM i vand Vandprøver 2 Filtration, tørring, brænding og vejning TV og AFTV beregnes Kulstof beregnes POM bund Bunddyr Mudder og sandprøver taget med minikajakrør Sten/grus Makrofyt Mudder Sand 3 mudder 3 sand 3x3 sten 3 x st. kajak 5 x st. kajak 5 x st. kajak tørring, brænding og vejning Sortering, identifikation, tælling og henførsel til fødefunktionelle og respiratoriske grupper TV og AFTV beregnes Kulstof beregnes Antal, frekvenser, fødefunktionelle og respiratoriske grupper Makrofyt biomasse Rørprøver i vegetation 2 stk. grå PVC kajak Identifikation tørring og vejning Biomasse i kulstof beregnes 15

16 Fremgangsmåde i laboratoriet - vandløb ph i vandprøverne a) ph måles i de hjembragte vandprøver, i laboratoriet med en ph-glaselektrode. Det er vigtigt, at vandets temperatur svarer til rumtemperatur inden ph måles. b) ph-meteret kalibreres med standardbuffere ved rumtemperatur inden måling af vandprøverne. ph-glaselektroden tillader passage af brintioner gennem glasset og måler direkte brintionaktiviteten, der internt i ph-meteret omregnes til ph. Glaselektroden må ikke stødes, da den let går i stykker. Udstyr: ph-meter Makrofytbiomasse a. Efter hjemkomst skylles prøverne for de sidste rester af sediment. Dødt materiale, sten, samt de underjordiske dele af planterne sorteres fra, og prøverne overføres til forvejede foliebakker af passende størrelse. Bakkerne mærkes enten ved at klippe hakker i kanten eller ved at skrive på dem med en hård blyant, så mærkerne ses som deformering af folien. b. Prøverne tørres i varmeovn ved 105 o C (ca. 12 timer), afkøles i exsiccator og vejes (tørstof + folie). Udstyr: Foliebakker, tørreovn, vægt Algebiomasse i vandfasen a. Et passende, afmålt vandvolumen (ca. 0,25-1 liter) filtreres gennem et 47 mm GF/C filter. Dunkene rystes godt inden afmåling. Efter filtrering bør filteret have en grøn eller brun farve. Der foretages dobbeltbestemmelse på hver prøve. b. Filtret suges tørt og placeres i 5 ml 96 % ethanol i et kort reagensglas. Der ekstraheres i mindst 6 timer i mørke ved stuetemperatur (i nødstilfælde kan tiden forkortes). c. Filtret tages op med en pincet og vrides mod indersiden af reagensglassets hals, skylles med lidt ethanol (ca. 2 ml), vrides og skylles igen. d. Prøven filtreres igennem et 25 mm GF/C filter direkte ned i en 10 ml målekolbe. Parallelprøver filtreres igennem samme filter. Der justeres til 10 ml med ethanol. e. Absorptionen måles i en 1 cm flowkuvette ved 750 og 665 nm. Fotometeret nulstilles med ethanol. Absorptionen ved 665 nm bør ikke overstige 0,7 cm -1. Udstyr: Spektrofotometer, 96% ethanol, vakuumpumpe, filtreringsudstyr, reagensglas, 47 og 25 mm Whatman GF/C filtre. Algebiomasse i sedimentet og på sten a. Henholdsvis glaskolber (sedimentprøver) og syltetøjsglas (stenprøver) tilsættes en passende mængde (ca. 25 ml i glaskolberne og til stenene dækkes i syltetøjsglasset) 96 % ethanol, og prøverne ekstraherer i 6 timer i mørke ved stuetemperatur. Prøverne rystes med passende mellemrum. For stenprøverne måles stenene med en skydelære (længde x bredde) til bestemmelse af prøvetagningsarealet. b. Efter henstand filtreres prøverne igennem et 47 mm GF/C filter direkte ned i et 50 ml måleglas. Prøverne tilsættes 10 ml ethanol og rystes for at udvaske den sidste mængde klorofyl. Der justeres til sidst til 50 ml med ethanol. c. Absorptionen måles i en 1 cm flowkuvette ved 750 og 665 nm. Fotometeret nulstilles med ethanol. Absorptionen ved 665 nm bør ikke overstige 0,7 cm -1. Hvis absorptionen er for høj udtages en delmængde som fortyndes og måles igen. Udstyr: Spektrofotometer, 96% ethanol, vakuumpumpe, filtreringsudstyr, reagensglas, 47 0g 25 mm Whatman GF/C filtre, skydelære. POM i vandfasen a. Et GF/C filter mærkes og monteres på filtreringsudstyret. b. En passende, afmålt prøvemængde (0,2-1 liter) filtreres gennem filteret. Husk at 16

17 ryste dunken godt inden afmålingen, idet partiklerne hurtigt bundfældes. Der foretages dobbeltbestemmelse for hver dybde. c. Filtret tørres i varmeovn ved 105 o C (ca. 1 time), afkøles i exsiccator og vejes (tørstof + filter). d. Filtret glødes i muffelovn ved 550 o C (ca. 1 time), afkøles i exsiccator og vejes igen (aske + filter). Udstyr: vakuumpumpe, filtreringsudstyr, 47 mm Whatman GF/C filtre, tørreovn, muffelovn, vægt POM i sedimentet a. Diglerne med indhold tørres ved 105 o C (ca. 4 timer), afkøles i exsiccator og vejes (tørstof + digel). b. Diglerne glødes i muffelovn ved 550 o C (ca. 2 timer), afkøles i exsiccator og vejes igen (aske + digel). Udstyr: digler, tørreovn, muffelovn, vægt Bunddyr a) Fordel spandene efter substrattype ved hjemkomst. Indholdet af hver enkelt spand sigtes gennem en 500 µm sigte placeret i en stor balje med vand (ikke direkte i vasken, der risikerer at blive tilstoppet). De tilbageholdte dyr, småsten og plantedele føres tilbage til spanden, hvorfra delmængder overføres til en hvid bakke, hvori sorteringen kan foregå. Delprøven bør som tommelfingerregel ikke være større, end man stadig tydeligt kan se den hvide bakkebund igennem prøven. Efter udsortering hældes sand og mudder ud opsamlingsbaljen ikke i vasken. b) Dyrene grovsorteres først i hovedgrupper, som ligner hinanden (snegle, muslinger, orme, larver med hoved, vårfluelarver etc.). Brug pincet og plastpipette og saml dyrene i petriskåle med vand (nok til at de ikke tørrer ud), så de er nemme at identificere og tælle. Læg låg på petriskåle med dyr som har tendens til at kravle ud, f.eks. igler. c) Dyrene identificeres ved hjælp af den røde invertebratnøgle (Dall & Lindegaard), som findes på laboratoriet. Nøglen er bygget op med en hovedindgangsnøgle som nemt fører til de øvrige grupper. Bemærk at dyrene ikke alene kan bestemmes efter tegningerne. Identifikationen skal godkendes af læreren, inden dyrene tælles og indskrives i et skema. De oftest fundne arter/slægter er fortrykt i Tabel 3, hvor deres ernærings- og respirationstype også er angivet. d) Bunddyrene identificeres til forskellige taxonomiske niveauer. Nogle helt til art, andre kun til familie eller måske underorden, afhængig af nøglens omfang. Den udleverede liste angiver det forventede niveau. Eksempelvis kan sneglen Bithynia tentaculata bestemmes helt til art, mens visse vårfluer kun bestemmes til familie (f.eks. Limnephilidae). Nedenfor er det taxonomiske hierarki for dansemyggen Chironomus plumosus angivet som eksempel: Arthropoda (række, leddyr) Insecta (klasse, insekter) Diptera (orden, tovinger) Nematocera (underorden, myg) Chironomidae (familie, dansemyg) Chironominae (underfamilie) Chironomini (tribe, stamme) Chironomus spp. (flere ubestemte arter i slægten Chironomus) Chironomus sp. (en ubestemt art i slægten Chironomus) Chironomus plumosus (arten plumosus i slægten Chironomus) Udstyr: 500 µm sigte, fotobakker, pincetter, pipetter, stereolup, sprit, vand, invertebratnøgle Tabel 3. Tidligere fundne makroinvertebrater, deres fødefunktionelle gruppe, fødeoptagelsesmetode og respirationstype. 17

18 Orden Taxon Fødefunktionel gruppe Metode Respirationstype Hydrozoa (polypdyr) Hydra sp. Prædator Rovdyr Hud Turbellaria (fimreorme) Bdellocephala punctata Prædator Rovdyr/ådselæder Hud Dendrocoelum lacteum Prædator Rovdyr/ådselæder Hud Dugesia spp. Prædator Rovdyr/ådselæder Hud Planaria sp. Prædator Rovdyr/ådselæder Hud Polycelis spp. Prædator Rovdyr/ådselæder Hud Nematoda (rundorme) Nematoda Prædator Parasit Hud Nematomorpha (hårorme) Nematomorpha Prædator Parasit Hud Gastropoda (snegle) Ancylus fluviatilis Herbivor Skraber Hud/gælle Anisus spp. Herbivor Skraber Hud/lunge Bithynia leachi Herbivor Skraber/ (sedimentæder) Hud/gælle Bithynia tentaculata Herbivor Skraber/ (sedimentæder) Hud/gælle Gyraulus spp. Herbivor Skraber/ (sedimentæder) Hud/lunge Lymnea spp. Herbivor Skraber/ (sedimentæder) Hud/lunge Physa fontinalis Herbivor Skraber Hud/lunge Planorbis spp. Herbivor Skraber/ (sedimentæder) Hud/lunge Potamopyrgus antipodarum Detritivor Sedimentæder Hud/gælle Theodoxus fluviatilis Herbivor Skraber Hud/gælle Valvata (cristata/macrostoma) Herbivor Skraber Hud/gælle Valvata (piscinalis/pulchella) Detritivor Sedimentæder Hud/gælle Viviparus sp. Herbivor Skraber Hud/gælle Lamellibranchia (muslinger) Pisidium spp. Filtrator Aktiv filtrator Gælle Sphaerium spp. Filtrator Aktiv filtrator Gælle Hirudinea (igler) Erpobdella spp. Prædator Rovdyr Hud Glossiphonia spp. Prædator Rovdyr Hud Helobdella stagnalis Prædator Rovdyr Hud Hemiclepsis marginata Prædator Parasit Hud Piscicola geometra Prædator Parasit Hud Theromyzon tessulatum Prædator Parasit Hud Oligochaeta (børsteorme) Eiseniella tetraedra Detritivor Sedimentæder Hud Enchytraeidae Detritivor Sedimentæder Hud Lumbriculidae Detritivor Sedimentæder Hud Naididae Detritivor Sedimentæder Hud Stylaria lacustris Detritivor Sedimentæder Hud Tubificidae Detritivor Sedimentæder Hud Arachnidae (spindlere) Hydracarina Prædator Rovdyr Hud Malacostraca (storkrebs) Asellus aquaticus Detritivor Ituriver/sedimentæder Gælle Gammarus spp. Detritivor Ituriver/sedimentæder Gælle Ephemeoptera (døgnfluer) Baetis spp. Herbivor Skraber Hud/gælle Caenis spp. Detritivor Sedimentæder Hud/gælle Centroptilum sp. Detritivor Sedimentæder Hud/gælle Cloeon sp. Herbivor Skraber Hud/gælle Ephemera sp. Detritivor Sedimentæder Hud/gælle Ephemerella sp. Herbivor Skraber Hud/gælle Heptagenia sp. Herbivor Skraber Hud/gælle Leptophlebia spp. Detritivor Sedimentæder Hud/gælle Paraleptophlebia sp. Detritivor Sedimentæder Hud/gælle Procloeon spp. Detritivor Sedimentæder Hud/gælle Odonata (guldsmede/vandnymfer) Anisoptera (guldsmede) Prædator Rovdyr Hud/gælle Zygoptera (vandnymfer) Prædator Rovdyr Hud/gælle Plecoptera (slørvinger) Amphinemura sp. Detritivor Sedimentæder/ituriver (græsser) Hud/gælle Isoperla sp. Prædator Rovdyr/ituriver Hud Leuctra sp. Detritivor Ituriver/sedimentæder Hud Nemoura sp. Detritivor Ituriver/sedimentæder Hud/gælle Nemurella sp. Detritivor Sedimentæder/ituriver (græsser) Hud Perlodes sp. Prædator Rovdyr Hud Protonemura sp. Detritivor Ituriver/sedimentæder (græsser) Hud/gælle Taeniopteryx sp. Herbivor Skraber Hud/gælle Heteroptera (tæger) Aphelocheirus montandoni Prædator Rovdyr Plastron Corixa sp. Detritivor Sedimentæder Fysisk gælle Gerris sp. Prædator Rovdyr Åbne spirakler Micronecta sp. Detritivor Sedimentæder Fysisk gælle Nepa cinerea Prædator Rovdyr Ånderør Notonecta sp. Prædator Rovdyr Fysisk gælle Velia sp. Prædator Rovdyr Åbne spirakler Megaloptera (netvinger) Sialis sp. Prædator Rovdyr Hud/gælle Coleoptera (biller) Dytiscidae Prædator Rovdyr Fysisk gælle Elmis aena Herbivor Skraber/ituriver Plastron Elodes sp. Detritivor Sedimentæder Plastron Gyrinus sp. Prædator Rovdyr Hud Haliplidae - imago Prædator Rovdyr/ (skraber) Fysisk gælle Haliplidae - larver Herbivor Skraber Hud Hydraena sp. Herbivor Rovdyr Fysisk gælle Hydrophilidae - imago Herbivor Skraber/ituriver Fysisk gælle Hydrophilidae - larver Prædator Rovdyr Hud Limnius sp. Herbivor Skraber/ituriver Plastron Oulimnius sp. Herbivor Skraber/ituriver Plastron Riolus sp. Herbivor Skraber/ituriver Plastron Trichoptera (vårfluer) Agapetus sp. Herbivor Skraber Hud Baraeodes minutus Herbivor Ituriver/ (skraber) Hud/gælle Brachycentrus sp. Filtrator Netspindende Hud/gælle Cyrnus sp. Filtrator Netspindende Hud Holocentropus sp. Filtrator Netspindende Hud Hydropsyche spp. Filtrator Netspindende Hud/gælle Hydroptilidae Herbivor Piercer Hud/gælle Leptoceridae Detritivor Ituriver/ (skraber) Hud/gælle Limnephilidae Detritivor Ituriver/ (skraber) Hud/gælle Neureclepsis sp. Filtrator Netspindende Hud Odotocerum albicorne Detritivor Ituriver/ (skraber) Hud/gælle Philopotamus sp. Filtrator Netspindende Hud Plectrocnemia sp. Filtrator Netspindende Hud Polycentropus sp. Filtrator Netspindende Hud Rhyacophila sp. Prædator Rovdyr Hud/gælle Sericostoma personatum Detritivor Ituriver Hud/gælle Silo sp. Herbivor Skraber Hud/gælle Diptera (tovinger; myg og fluer) Atherix sp. Prædator Rovdyr Hud Chironomini Detritivor Sedimentæder Hud Dicranota sp. Prædator Rovdyr Hud Dixidae Filtrator Filtrator Hud Empididae Prædator Rovdyr Hud Heleinae Prædator Rovdyr Hud Hexatominae Rovdyr Rovdyr Hud Limonidae Detritivor Sedimentæder Hud Orthocladiinae Herbivor Skraber Hud Pericoma sp. Detritivor Sedimentæder Åbne spirakler Prodiamesa sp. Detritivor Sedimentæder Hud Psychoda sp. Detritivor Sedimentæder Hud Ptychoptera sp. Detritivor Sedimentæder Hud Simulium spp. Filtrator Passiv filtrator Hud Tabanidae Prædator Rovdyr Hud Tanypodinae Prædator Rovdyr Hud Tanytarsini Detritivor Sedimentæder Hud Tipulidae Detritivor Sedimentæder Hud/gælle 18

19 Resultatbehandling - vandløb Overfør resultaterne til samleskema Tabel 5. Linietaksering For hver af de 3 linietakseringer anvendes dybde- og breddemålingerne til, at optegne 3 tværsnit, med angivelse af substrattyper. Ud fra dybdemålingerne beregnes en middeldybde samt en standardafvigelse af dybden for de målte tal, der er et udtryk for hvor variabel dybden er. Produktet af bredde og middeldybde giver et tværsnitsareal. På baggrund af 3 målte tværsnit kan man beregne en middelværdi for bredde (m), dybde (m) og tværsnitsareal (A mean, m 2 ) for hele strækningen. Den samlede variation af bredden og dybden over den 50 m vandløbsstrækning, beregnes som CV-værdier (Coefficient of Variance = (standardafvigelsen/ middelværdi) x 100. Hvordan kan disse hurtige og enkle målinger så benyttes til at karakterisere en vandløbsstrækning? Jo, hvis vandløbet er reguleret, kanaliseret og kasseagtigt i tværsnittet, så vil CV for middeldybden i de enkelte tværsnit og for middeldybden over hele strækningen for de 3 tværsnit være meget lavere end hvis vandløbet har et naturligt forløb. Et reguleret vandløb vil også variere mindre end et naturligt vandløb, hvad angår middelbredde og middeltværsnitsareal for de 3 målte tværsnit og CV-værdierne vil derfor være små i det regulerede og større i det naturlige vandløb. Store variationer i bredde, dybde og tværsnitsareal vil medvirke til store variationer i strømhastighed og bundsubstrat i det naturlige vandløb i forhold til det regulerede, hvilket vil fremme artsrige plante- og dyresamfund på strækningen. På baggrund af samtlige stikninger i de 3 tværsnit, beregnes den procentvise fordeling af de 4 substrater for hele strækningen. Eksempel: %makrofyt = antal stik med makrofytter / totale antal stik på de 3 linietransekter. Den procentvise fordeling af de fire substrattyper giver tilsammen opdelingen af hvad der kaldes Standard kvadratmeteren. Eksempel: 50%makrofyt + 25%sand + 10%mudder + 15%sten+grus = 100% ~ 1 std. m 2. Det er også muligt at slå fast, om substrattypen varierer meget fra transekt til transekt og om det har sammenhæng med om vi bevæger os fra lavvandede stryg med grov bund til dybe høller med mudder. Det er endelig muligt at slå fast, om de forskellige substrattyper har en karakteristisk fordeling på tværs af vandløbet. For eksempel mudder tæt ved bredden, hvor strømhastigheden ofte er lav, og grovere substrat midt i vandløbet, hvor strømmen er stærkere. Strømhastighed og vandføring Målingerne fra saltmetoden plottes som vist i Figur 5. Den maksimale strømhastighed (U maks ; m s -1 ) kan beregnes ud fra vandløbsstrækningens længde (L; 50 m) og T min (s) som U max = L/T min. Middelstrømhastigheden (U mean ; m s -1 ) kan tilsvarende beregnes som U mean = L/T median, hvor T median svarer til den tid, hvor halvdelen af den tilsatte saltmængde (svarer til halvdelen af arealet af kurvetoppen fra T min til T slut på Figur 5) har passeret strækningen. T median (s) svarer til vandets gennemsnitlige eller teoretiske opholdstid (T ophold ) på strækningen. Vandføringen (Q, m 3 s -1 ) beregnes som produktet af middelstrømhastigheden (U mean, m s -1 ) og middeltværsnitsarealet (A mean, m 2 ). Alternativt kan vandføringen (l s -1 ) beregnes ved at miltiplicere spandens volumen (l) med indholdets ledningsevne (µs cm -1 ) og dividere med arealet under kurven (µs cm -1 s -1 ). Kender man både vandføringen og koncentrationen af et stof (C, g m -3 ) kan vi tillige beregne stoftransporten (T, g s -1 ), som er produktet af vandføringen (Q, m 3 s -1 ) og stofkoncentrationen (C, g m -3 ). Ud fra salttoppens forløb er det også muligt at give et groft mål for dispersionen (~spredningen) i vandløbet. Hvis vandløbet er kanalagtigt og uden planter passerer vandet (og dermed salttoppen) over strækningen som en ret smal, samlet top. Det dækker over, at der er få lommer i vandløbet (bagvand og grøde) med meget lav strømhastighed. Den relative spredning i transporttiden: T spred = (T slut -T min )/T med bliver derfor ret lille. Omvendt bliver T spred meget stor, hvis vandløbet er snoet, har bagvand og strømrender, der snor sig mellem tætte grødeøer. 19

20 Figur 5. Tidslig udvikling i ledningsevnen efter tilsætning af en saltopløsning ved starten af en udvalgt vandløbsstrækning. Målingen er foretaget ved udgangen af strækningen. Makrofytbiomasse Planternes biomasse bestemmes som tørvægten. Biomassen omregnes til g C areal -1 under antagelse af, at C udgør 45 % af tørvægten. Derefter vægtes biomassebidraget til standardkvadratmeteren efter, hvor stor en del af vandløbsbunden, der er dækket af makrofyter. Algebestemmelse Skriv en liste og vurder om der er tale om alger knyttet til vandløbsbunden, eller en opstrømsliggende sø. Fytoplankton biomasse i vand og på sedimentet Fytoplankton biomassen bestemmes udfra klorofyl a koncentrationen. I vandfasen anvendes følgende formel: Klorofyl -1 a vandfase ( µ g l ) Abs( ) E = 0,0834 F vol vol hvor Abs 665 og Abs 750 er prøvens absorption (cm -1 ) ved 665 nm og 750 nm E vol er volumen af ekstraktionsmidlet (ml) F vol er den filtrerede volumen (l) 20

21 0,0834 er klorofyls specifikke absorptionskoefficient (ml µg -1 cm -1 ) Klorofyl a koncentrationen kan nu konverteres til kulstof (g C m -3 ) ved at gange med et erfaringstal på 50 for forholdet mellem kulstof og klorofyl a (kun vandfasen!) og dividere med 1000 for at ændre µg C l -1 til g C m -3. Den samlede klorofyl a mængde, der findes over en kvadratmeter bund, kan nu beregnes ved at multiplicere med gennemsnitsdybden i meter. På sedimentet anvendes følgende formel: -2 Abs( ) Evol 10 Klorofyl ( µ g ) = a se dim ent m 0,0834 A hvor Abs 665 og Abs 750 er prøvens absorption (cm -1 ) ved 665nm og 750nm E vol er volumen af ekstraktionsmidlet (ml) 10 4 er omsætningsfaktor fra cm 2 til m 2 A er arealet af prøverøret eller stenene (cm 2 ) 0,0834 er klorofyls specifikke absorptionskoefficient (ml µg -1 cm -1 ) Kulstof/klorofyl forholdet antages her at være 30. Stenenes areal estimeres som summen af længde x bredde for alle sten i prøven. For sedimentprøverne udregnes arealet ud fra prøverørets diameter. POM i vandfasen og i sedimentet Det organiske materiale bestemt som askefri tørstof findes ud fra formlerne: -3 tørvægt (g) - glødet vægt (g) POM vand (g tørstof m ) = 3 prøvevolumen (m ) 4 Den samlede POM mængde, der findes over en kvadratmeter bund, kan nu beregnes ved at multiplicere med gennemsnitsdybden i meter. POM sediment (g tørstof m -2 tørvægt inkl. digel (g) - glødet vægt inkl. digel (g) ) = 2 prøveareal(m ) Forholdet mellem askefri tørstof og organisk kulstof C, varierer sædvanligvis mellem 1,87 og 1,98 med en repræsentativ værdi på 1,9. POM-puljerne kan herefter udtrykkes i g kulstof ved at dividere med 1,9. For at få et retvisende udtryk for den døde del af POM (også kaldet detritus) skal det levende dvs. algebiomassen (klorofyl) trækkes fra. Bunddyr For hvert af de fire substrater (sten/grus, sand, mudder, makrofyter) opdeles bunddyrene i fødefunktionelle grupper og respiratoriske grupper jfr. Tabel 3. Listen ligger også på stedets computere som excel-regneark med plads til at føre antal fundne individer per prøve ind på de forskellige substrattyper. Antal individer per standard m 2 (anvend Tabel 4): Dette gøres for hver fødefunktionel gruppe for hver substrattype. Herefter summeres bidragene for hver fødefunktionel gruppe for de 4 substrat grupper: 1. Antal individer i en fødefunktionel gruppe per m 2 = (samlet antal dyr i alle prøverne fra en substrattype) x (10000/prøvetagningsareal i cm 2 ) NB! Husk at anvende det samlede antal dyr i en fødefunktionel gruppe for hver substrattype og at I har fra flere prøver og derfor skal anvende det samlede prøvetagningsareal 21

22 2. Antal individer i en fødefunktionel gruppe per standard m 2 = (antal individer i en fødefunktionel gruppe) x (%-vise substratfordeling på en standard m 2 ). Er en substrattype ikke repræsenteret ved linietakseringen, sættes det relative bidrag til 5% 3. Antal individer i alt per standard m 2 = sum af antal individer per standard m 2 af de 4 substrattyper Tabel 4. Skema til beregning af antal individer per standard m 2 Makrofyt % = Herbivorer Fitratorer Detrivorer Prædatorer Antal/m 2 Antal/ standard m 2 Antal/m 2 Antal/ standard m 2 Antal/m 2 Antal/ standard m 2 Antal/m 2 Antal/ standard m 2 Sten og grus % = Sand % = Mudder % = Samlet per standard m 2 N= Afslutningsvist divideres det samlede antal fundne individer per standardkvadratmeter (N) med antallet af taxa (S; f.eks. art eller slægt) fundet på strækningen. Herved fås et simpelt udtryk for bunddyrenes diversitet (N/S; antal individer taxa -1 standard m -2 ). 22

23 Tabel 5. Samleskema for vandløbsundersøgelsen Parameter Vingum Bro Tirsvad Bro Stids Mølle Temperatur ( o C) Ledningsevne (µs cm -1 ) ph O 2 (mg l -1 ) O 2 (mætningsprocent) Middel strømhastighed (m sec -1 ) Maks. strømhastighed (m sec -1 ) Vandføring (m 3 sec -1 ) Teoretisk opholdstid (s) T spred CV bredde (%) CV dybde (%) Vandfase klorofyl (gc m -2 ) Sediment klorofyl (gc standard m -2 ) Sten klorofyl (gc standard m -2 ) Vandfase POM (gc m -2 ) [klorofyl korrigeret] Sediment POM (gc standard m -2 ) [klorofyl korr.] Vandfase klorofyl / vandfase POM Sediment klorofyl / sediment POM Makrofyter (gc standard m -2 ) Stoftransport i vandfasen (g sec -1 ) Autotrof biomasse (gc standard m -2 ) Substratfordeling (veg/sten-grus/sand/mudder) FAUNA antal taxa (S) Antal individer standard m -2 (N) Antal individer taxa -1 standard m -2 (N/S) Herbivorer (antal standard m -2 ) Filtratorer (antal standard m -2 ) Detritivorer (antal standard m -2 ) Prædatorer (antal standard m -2 ) Dominerende fødefunktionel type (% af antal) Dominerende fødefunktionel type (% af taxa) 23

24 Præsentation af vandløbsundersøgelsen Baggrundsviden hentes fra teorikompendiet og ikke mindst bogen Ferskvandsbiologi af Sand- Jensen og Lindegaard, samt selvfølgelig fra noter gjort i felten. Hold A - Vandløbets fysik og kemi Overordnet: a. Kommenter ændringerne i de fysiske og kemiske forhold ned gennem vandløbet. b. Prøv at forklare ændringerne ud fra viden om sø-effekt, jordbundsforhold, vandbidrag, vandløbets hældning, opstemning, døgnvariationer mv. c. Sammenlign med idealvandløbet. Forslag til figurer, tabeller mm: Vandføring som funktion af oplandsareal (Vingum ca. 20 km 2, Tirsvad ca 60 km 2, Stidsmølle ca 80 km 2 ) % sten og % makrofyt som funtion af strømhastighed Temperaturen som funktion af afstand fra udspring Beregn hvor meget vand der tilføres per meter vandløb fra Vingum til Stidsmølle (ca en afstand på 13 km) per dag eller time Ledningsevne som funktion af afstand fra udspring ph som funktion af % ilt T spred, CV dybde og CV bredde som funktion af middelstrømhastighed Lav en skitse af et tværsnit (middel) for hver lokalitet med substratforhold kommenter ændringerne Lav en skitse af forløbet af hver af de 3 vandløbsstrækninger, med angivelse af substratforhold og kantbevoksning (f.eks. træer) Hold B - Vandløbets organiske stofpuljer Overordnet: a. Hvordan fungerer stofomsætningen i vandløbet. Diskuter størrelsen af de forskellige kulstofpuljer (levende vs. dødt organisk materiale i hhv. vand sediment) og mulige konsekvenser for faunaen. Sammenlign lokaliteterne og evt. med idealvandløbet. b. Vurder kort hvorledes ændringer i de organiske stofpuljer vil afspejles i fordelingen af fødefunktionelle grupper c. Hvor kommer det organiske stof fra og hvorfor er der forskelle mellem lokaliteterne? Forslag til figurer, tabeller mm: Vandfase klorofyl og vandfase POM som funktion af afstand fra Stigsholm sø Vandfase klorofyl / POM som funktion af afstand fra Stigsholm sø Sten klorofyl som funktion af makrofyt biomasse Procentvis fordeling af den autotrofe biomasse (på sten, i sedimentet, som makrofytter) for de forskellige lokaliteter % makrofyt som funktion af % sten Makrofyt og autotrof biomasse som funktion af estimeret lystilgængelighed på lokaliteterne Stoftransport (POM = totalt, Klorofyl = levende, POM Klorofyl = dødt materiale) ved hhv Vingum, Tirsvad og Stidsmølle kommenter forskellene/ændringerne 24