Simplified sampling of benthic macroinvertebrates from small streams

• Autorzy: Stastna G. , Stransky D. , Kabelkova I. , Babko R.

Identyfikatory

DOI

10.2429/proc.2016.10(1)084

Warianty tytułu

PL

Uproszczone pobieranie próbek makrofauny bezkręgowej z niewielkich strumieni

• Konferencja: ECOpole’15 Conference (14-16.10.2015, Jarnoltowek, Poland)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

European Union legislation requires achievement of good ecological status of European streams and rivers. Because of that, the ecological status of all streams has to be assessed and evaluated. If there is a status identified less than good the remedial measures must be applied. For effective remediation it is necessary to find the cause of worse than good status classification. In urbanized areas is a number of urban drainage outlets with consequences in a necessity of very detailed biomonitoring. Due to time and money demands of such detailed monitoring, it is not possible to make standardized macroinvertebrates field sampling and processing to evaluate the ecological status. Therefore, admissible simplification of field sampling of macroinvertebrates compared to the standard AQEM method was searched for. Both the effect of the subjectivity of multihabitat sampling and the effect of the reduction of the number of sampling points and their uncertainties were studied with help of field experimental work and probabilistic Monte Carlo simulations. It was proved, that a substantial reduction of the number of sampling units (from 20 sampling units requested by European protocol AQEM) is possible only for ASPT and saprobity index (7 sampling units is sufficient) and diversity (9 sampling units is sufficient). A certain reduction (to 14 sampling units) is also possible for the number of individuals, % EPT and IBI index but no reduction can be applied in case of number of taxa and BMWP, where already the replicate 20 unit samples were biased by an unacceptable uncertainty.

PL

Normy legislacyjne Unii Europejskiej (Ramowa Dyrektywa Wodna 2000/60/WE) wymagają osiągnięcia dobrego statusu ekologicznego rzek i strumieni na obszarze państw członkowskich. Z tego też powodu status ekologiczny rzek i strumieni krajów Unii powinien być określony i oceniony. W przypadku gdy status ten zostanie oceniony jako mniej niż dobry, powinny zostać podjęte odpowiednie środki zaradcze. Dla wdrożenia efektywnych działań polepszających stan ekologiczny strumieni należy najpierw zidentyfikować powody, dla których jest on niezadowalający. Na terenie obszarów zurbanizowanych zlokalizowanych jest zwykle wiele wylotów z systemów odprowadzających wody opadowe, które powinny być poddane odpowiednim procedurom biomonitoringu. Ze względu na znaczne nakłady finansowe i czasochłonność nie jest możliwe prowadzenie standardowych procedur pobierania i analizy próbek makrofauny bezkręgowej dla każdego z tak licznych punktów wraz z wymaganą oceną statusu ekologicznego. Stąd też poszukiwane są sposoby dopuszczalnego uproszczenia metod pobierania próbek makrobezkręgowców w odniesieniu do standardowych metod AQEM. W ramach przeprowadzonych badań, za pomocą terenowych prac eksperymentalnych oraz symulacji z wykorzystaniem metody Monte Carlo, analizowano efekty subiektywnego próbkowania siedlisk wielogatunkowych oraz zmniejszenia liczby punktów pobierania próbek powiązane z niepewnością próbkowania. Dowiedziono, że znaczne zmniejszenie liczby próbek (z 20 wymaganych w protokole AQEM) jest możliwe tylko dla indeksu ASPT i indeksu saprobowości (wynosi 7 próbek) oraz indeksu różnorodności (wystarczająca liczba 9 próbek). Zauważalne zmniejszenie liczby (do poziomu 14 próbek) jest możliwe również dla ilości osobników oraz % EPT i indeksu IBI. Jednakże niemożliwe jest zmniejszenie liczby próbek w celu prawidłowego określenia liczby taksonów oraz wartości BMWP, gdzie już w przypadku liczby powtórzeń na poziomie 20 próbek wynik obarczony jest wysokim poziomem niepewności.

Słowa kluczowe

EN

benthos; macroinvertebrates; sampling method; screening; uncertainties

PL

bentos; makrobezkręgowce; testy przesiewowe; niepewność pomiarów

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Proceedings of ECOpole
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 10, No. 2
• Strony: 517--522
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., wykr., tab.

Twórcy

autor

Stastna G.

• Faculty of Civil Engineering, Czech Technical University in Prague, Thakurova 7, 166 29 Prague, Czech Republic, phone [phone]

autor

Stransky D.

• Faculty of Civil Engineering, Czech Technical University in Prague, Thakurova 7, 166 29 Prague, Czech Republic, phone [phone]

autor

Kabelkova I.

• Faculty of Civil Engineering, Czech Technical University in Prague, Thakurova 7, 166 29 Prague, Czech Republic, phone [phone]

autor

Babko R.

• Schmalhausen Institute of Zoology of National Academy of Sciences of Ukraine, B. Khmelnitsky 15, 01601 Kiev, Ukraine

Bibliografia

• [1] Directive 2000/60/EC of the European Parliament and of the Council of 23 October 2000 establishing a framework for Community action in the field of water policy. http://eur-lex.europa.eu/ resource.html?uri=cellar:5c835afb-2ec6-4577-bdf8-756d3d694eeb.0004.02/DOC_1&format=PDF.
• [2] Vlek HE. Comparison of (cost) effectiveness between various macroinvertebrate field and laboratory protocols. European Commission, Star, Deliverable N1, 2004. http://www.eu-star.at/pdf/Deliverable_N1.pdf.
• [3] Vlek HE, Šporka F, Krno I. Influence of macroinvertebrate sample size on bioassessment of streams. Hydrobiologia. 2006;566: 523-542. DOI: 10.1007/s10750-006-0074-7.
• [4] Lorenz A, Clarke RT. Sample coherence - a field study approach to assess similarity of macroinvertebrate samples. Hydrobiologia. 2006:566:461-476. DOI: 10.1007/s10750-006-0077-4.
• [5] ENPI/2011/279-666. Survey Design Manual: Biological. Environmental Protection of International River Basins Project. Contract No. ENPI/2011/279-666, Annex 2.4a. - June 2013.
• [6] Cao Y, Williams DD, Williams NE. How important are rare species in aquatic community ecology and bioassessment? Limnol Oceanograph. 1998;43(7):1403-1409. http://www.aslo.net/lo/toc/vol_43/issue_7/1403.pdf.
• [7] Clarke RT, Lorenz A, Sandin L, Schmidt-Kloiber A, Strackbein J, Kneebone NT, et al. Effects of sampling and sub-sampling variation using the STAR-AQEM sampling protocol on the precision of macroinvertebrate metrics. Hydrobiologia. 2006;566:441-459. DOI: 10.1007/s10750-006-0078-3.
• [8] AQEM - Manual for the Application of the AQEM System, Project under the 5th Framework Programme Energy The Development and Testing of an Integrated Assessment System for the Ecological Quality of Streams and Rivers throughout Europe using Benthic Macroinvertebrates; 1st deliverable, due to 31/8/00, entitled: Stream assessment methods, stream typology approaches and outlines of a European stream typology,Contract No: EVK1-CT1999-00027. AQEM consorcium 2002. www.life-inhabit.it/cnr-irsa-activities/it/download/tutti-file/doc.../15-aqem-manual.
• [9] Kokeš J, Zahrádková S, Němejcová D, Hodovský J, Jarkovský J, Soldán T. The PERLA system in the Czech Republic: a multivariate approach for assessing the ecological status of running waters. Hydrobiologia. 2006;566:343-354. DOI: 10.1007/s10750-006-0085-4.
• [10] Furse M, Herring D, Mong O, Verdonschot P, Johnson RK, Brabec K, et al. The STAR project: context, objectives and approaches. Hydrobiologia. 2006;566:3-29. DOI: 10.1007/s10750-006-0067-6.
• [11] BWK-Materialien. Begleitband zu dem BWK-Merkblatt. BWK 2003. http://link.springer.com/chapter/10.1007%2F978-1-4020-5493-8_2.
• [12] BUWAL. Methoden zur Untersuchung und Beurteilung der Fliessgewasser: Ökomorphologie Stufe F, Mitteilungen zum Gewässerschutz Nr. 27. BUWAL 1998. http://www.bafu.admin.ch/publikationen/publikation/00398/index.html?lang=de.
• [13] University of Washington, 2000 Benthic Index of Biological Integrity (B-IBI) for the Puget Sound Lowlands. http://www.cbr.washington.edu/salmonweb/bibi/.