Eredmények

KISFILM

Virtuális kirándulás a Rákos-patakhoz

A Budapesti Corvinus Egyetem és az Ökológiai Kutatóközpont közös kutatása alkalmából egy virtuális kirándulásra invitáljuk Önt a Rákos-patakhoz. A virtuális kirándulás során Bajor Zoltán természetvédelmi szakértő kalauzol minket a patak forrásvidékétől egészen a Duna-arénáig, ahol a patak a Dunába ömlik. A virtuális kirándulás 5 perces kisfilmjét az alábbi linken találják:

Teljes film

PUBLIKÁCIÓ

Freshwater systems and ecosystem services: Challenges and chances for cross-fertilization of disciplines

Freshwater ecosystems are among the most threatened in the world, while providing numerous essential ecosystem services (ES) to humans. Despite their importance, research on freshwater ecosystem services is limited. Here, we examine how freshwater studies could help to advance ES research and vice versa. We summarize major knowledge gaps and suggest solutions focusing on science and policy in Europe. We found several features that are unique to freshwater ecosystems, but often disregarded in ES assessments. Insufficient transfer of knowledge towards stakeholders is also problematic. Knowledge transfer and implementation seems to be less effective towards South-east Europe. Focusing on the strengths of freshwater research regarding connectivity, across borders, involving multiple actors can help to improve ES research towards a more dynamic, landscape-level approach, which we believe can boost the implementation of the ES concept in freshwater policies. Bridging these gaps can contribute to achieve the ambitious targets of the EU’s Green Deal.

Teljes cikk

PUBLIKÁCIÓ

Különböző erdészeti beavatkozások hatása egy gyertyános-tölgyes avartakarójára

A Pilis Üzemmód Kísérlet keretében különböző kezelések (tarvágás, bontóvágás, hagyásfacsoport, lékvágás) avar mennyiségére és kémhatására gyakorolt hatását vizsgáltuk. A jelen publikációban ismertetett négyéves időszak alatt a kontrollállományok avarviszonyai nem változtak, ugyanakkor a kezelések az általunk vizsgált mindhárom avarváltozót (tömeg, nedvesség, kémhatás) jelentős mértékben befolyásolták. Az avartömeg a hagyásfacsoportban volt a legmagasabb, azonban ez a terület bizonyult a legszárazabbnak is. A legkevesebb avarmennyiséget a tarvágásokban mértük. A kezelések legerősebb hatással az avar kémhatására voltak: a tarvágásban és kismértékben a lékekben is megemelkedett a pH, amit a megváltozott aljnövényzet eredményezett. Eredményeink alapján megállapítható, hogy a kismértékű bontás nem okoz változást az avarviszonyokban, a hagyásfacsoportok hatékonyan ellensúlyozzák a vágásterületek megváltozott avarviszonyait, illetve a lékek sokkal kisebb mértékben változtatják meg az avarviszonyokat, mint a vágásterületek. Ezek alapján megállapítható, hogy a finom léptékű beavatkozásokon alapuló örökerdő üzemmód kedvezőbb avarviszonyokat biztosít, mint a vágásos erdőgazdálkodás.

Teljes cikk

PUBLIKÁCIÓ

Environmental drivers of benthic fish assemblages and fish-habitat associations in offshore areas of a very large river

Fish-habitat associations are poorly known in offshore areas of very large rivers. We examined physical habitat structure and its effect on habitat use and assemblage formation of benthic fishes in the main channel of the Danube River, Hungary. Principal component analysis of physical variables showed that sample unit (i.e., 500 m long reaches) and cross-channel transect-level data of corresponding reaches were highly correlated. We found clear gradients in physical variables from areas with high velocity and higher proportion of hard substratum (pebble and cobble) to areas with low velocity, high mean depth and finer substratum (mainly sand) composition. Variation in velocity was coupled with variation in both mean depth and substratum composition (i.e., Shannon diversity of sediment composition) and higher proportion of silt material. Differences in physical habitat structure (flow, substrate) also manifested among river segments. Classification and regression tree analyses (CART) and fish abundance – occupancy patterns in the PCA template revealed that many species showed clear responses to environmental heterogeneity (barbel, Barbus barbus; schraetser, Gymnocephalus schraetser; Danube streber, Zingel streber; whitefinned gudgeon, Romanogobio vladikovy; round goby, Neogobius melanostomus) while others (white bream, Blicca bjoerkna) showed very elusive habitat use patterns. Multivariate regression tree analysis confirmed the results of CART and indicated that transect-level substratum composition was the most important determinant in the formation of benthic assemblages. These results on habitat use can contribute to the more effective conservation management of offshore fish assemblages, which is important due to increasing inland navigation in the Danube River.

Teljes cikk

PUBLIKÁCIÓ

Characterization of European lampreys and fishes by their longitudinal and lateral distribution traits

This study aims to complement existing fish-based assessment approaches by classifying European lampreys and fish species according to their probability of occurrence in six different longitudinal river regions and five types of floodplain water bodies under unimpaired conditions. The main objective was to provide for the first time harmonized occurrence traits for European lampreys and fishes in both longitudinal and lateral dimensions of floodplain river systems in a Fish Region Index (FRI) and Floodplain Fish Index (FFI), respectively. Altogether 163 lamprey and fish species established in European rivers have been scored according to their longitudinal and lateral occurrence probabilities. The species-specific Fish Region and Floodplain Fish indices and their variances inform about species’ occurrence probabilities, dispersal traits and potential species inventories of different river regions and floodplain waters. The final scores allow identifying characteristic fish assemblages, i.e. a set of type-specific species for the different longitudinal river regions and lateral floodplain water bodies. The species-specific index values and variances serve to calculate summary metrics for the total fish assemblage (FRItotal and FFItotal) as macro-scale indicators for the deviation of the total fish assemblage from a reference state. The resulting index values indicate degradation as well as rehabilitation success at the level of fish assemblages, i.e. at an ecologically relevant macro-scale. Both species-specific and total assemblage indices are directly comparable among all biogeographic regions of Europe independent of the local species pool. As such, the indices serve as assemblage indicators for the fish-based assessment of the ecological status of water body types and river regions in floodplain river systems, which are required in particular for the assessment of large floodplain rivers.

Teljes cikk

PUBLIKÁCIÓ

Multiple stressor effects on alpha, beta and zeta diversity of riverine fish

We examined the effects of regional scale land use and local scale environmental and biotic stressors on alpha, beta and zeta diversities of native fish communities in wadeable streams and non-wadeable rivers in the Danube basin, Hungary. Relationships among land use and local scale environmental and biotic stressors were weak both in streams and rivers, suggesting that these stressors act relatively independently. Alpha diversity decreased strongly with increasing local scale environmental stressor intensity in rivers. On the contrary, its response to stressors was more obscure in streams, where the best-fit statistical model indicated the importance of the interaction between land use, local scale environmental and biotic stressors, while the secondly ranked model highlighted the negative impact of local scale environmental stressors. Analysis of variance using distance matrices provided evidence that stressors alone and in interactions explained compositional differences of pairs of study sites (beta diversity). Considering the degree of overall degradation, both local (alpha) and among-site (beta and zeta) diversity indices responded to increasing stressor intensity, generally negatively. Riverine fish communities showed higher degrees of similarity (lower beta and higher zeta) than stream fish communities. They also showed increasing similarity (i.e. homogenization) with increasing overall stressor intensity, unlike stream fish communities, which showed no relationship with overall stressor intensity. Our results suggest that the relationships between land use and local scale environmental and biotic stressors can be complex and so do their effects on biodiversity. While stressor specific indices can provide information on the role of specific stressors in some cases, the examination of overall stressor effects is needed to assess realistically the effects of anthropogenic disturbances on native fish diversity. Diversity indices that quantify among-site changes in species composition, such as measures of beta and zeta diversity, can be fruitful for better understanding the role of multiple stressors in structuring ecological communities.

Teljes cikk

ISMERETTERJESZTŐ KISFILM

Ökoszisztéma szolgáltatások - A társadalmi jóllét ökológiai alapjai

Mit eszünk ma reggelire? Vajas-mézes kenyeret: a receptje egyszerű. Valóban egyszerű? Kell hozzá méz, ami a méhektől származik, kell búza, ami a lisztet adja, kell vaj, ami tejből készül. De mi kell a méhnek, a búzának és a tehénnek?

Életünk a környezünk által nyújtott szolgáltatásokra épül, az erdők, mezők és vizek teszik lehetővé az emberi életet. Ezek az úgynevezett ökoszisztéma szolgáltatások, meglétük kulcs az egészséges élethez, és a mindennapi jólléthez.

Munkánk során feltérképezzük azt a szoros kapcsolatot, ami összeköti egyéni és társadalmi jóllétünket az élővilággal. Megvizsgálunk három ökoszisztéma típust: a vizes élőhelyeket, a gyepeket és az erdőket, és feltárjuk az általuk biztosított ökoszisztéma szolgáltatásokat. Sokféle tudományág számos szakértője vesz részt a kutatásokban, köztük ökológusok, társadalomkutatók és mérnökök is.

Teljes film

The ecological basis of social well being

Film with English subtitle

PUBLIKÁCIÓ

Impacts of Urbanization on Stream Fish Assemblages: TheRole of the Species Pool and the Local Environment

Disentangling the mechanisms that determine community assembly in urban environments is a prerequisite for understanding the impacts of urbanization on the biota and for developing more effective rehabilitation strategies. Community structure in urban stream ecosystems is the sum of multiple processes, including local environmental and catchment level effects. However, the degree to which dispersal from the regional species pool influences urban stream communities still has not been rigorously examined. We studied the importance of the degree of urbanization, the local stream environment and the regional species pool on the assembly of stream fishes in the Pannon Biogeographic Region, Hungary. Correlation analyses between urbanization variables (human population size and a recently developed urbanization index) and local stream and riparian environmental variables did not show significant relationships, indicating that the examined 29 streams reacted to the degree of urbanization in a strongly individual manner. Variance partitioning in both linear regression and redundancy analyses showed that the downstream species pool was the most important determinant of fish species richness, community composition and abundance at urban stream sites. The effect of the local stream environment proved to be moderate, while purely urbanization variables explained only a very small proportion of variance in the data. The relative importance of shared fractions depended on the examined fish assemblage variable, but, in general, was also low or moderate. Additional principal component analyses indicated that community similarity between urban and associated non-urban “reference sites” varied widely, and that the sites did not separate to urban and reference fish community types. Overall, the results highlight that the degree of urbanization is not a strong determinant of local stream habitat and fish community characteristics in this region. Rather, historical species pool and stream characteristics shape fish communities with urbanization playing a rather individual role in some streams. Thus, rehabilitation of urban streams should not only focus on local habitat improvements, but rather consider how dispersal mechanisms from non- urban segments influence community organization at the urban sites.

Teljes cikk

PUBLIKÁCIÓ

Sparing and sharing land for maintaining the multifunctionality of large floodplain rivers

Large floodplain rivers (LFRs) are among the most threatened ecosystems on Earth and their utilization is expected to grow. Therefore, the need to develop more effective spatial prioritization tools to maintain their multifunctionality becomes increasingly important. We present a novel approach to land use design and conservation planning of LFRs and demonstrate its applicability using a case study for the Danube River, Central-Europe. Specifically, we use indicators of habitat naturalness and complexity to define four main land use functions for LFRs: (1) relatively intact areas with high habitat complexity, which are of high priority for conservation (C), (2) degraded and simplified areas, which are not suited for conservation, but for human utilization (HU), (3) relatively natural areas with low habitat complexity, which are suited both for conservation and for sustainable use of goods and services (LS), (4) degraded areas with relatively high habitat complexity potential, which should be used for rehabilitation (R). While C and HU spare land primarily for conservation and for human utilization, respectively, categories LS and R share land both for biodiversity conservation and for human use and well-being. Results of the case study show that the different land use functions did not clearly separate spatially along the evaluated segment, but distributed relatively equally. Area weighted indices highlighted the importance of large floodplains, while non-weighted indices indicated the importance of many smaller segments with narrow floodplain riparian zone, which can still be important for conservation or rehabilitation purposes. Our multiscale analysis revealed how land use categorizations depend on index use, index weightings and spatial resolution of land use function maps, which should be considered by management. The suggested methodology provides a transparent framework to any stakeholder groups on how to plan out management actions in the context of land conservation and ecosystem services delivery of LFRs.

Teljes cikk

INFRASTRUKTÚRA

Pilis Üzemmód Kísérlet

Az Ökológiai Kutatóközpont és a Pilisi Parkerdő Zrt. kooperációjában 2014-ben indítottuk el a Pilis Üzemmód Kísérletet, amely különféle erdészeti fahasználatok termőhelyre, felújulásra és az erdei biodiverzitásra gyakorolt hatását vizsgálja. A kísérleti terület a Pilis-hegységben, a Hosszú-hegy gyertyános–kocsánytalan tölgyeseiben található. A kísérletben a vágásos gazdálkodás és a jelenleg bevezetés alatt álló örökerdő gazdálkodás elemeit hasonlítjuk össze. Négyféle erdészeti kezelés hatásait vizsgáljuk, kezeletlen kontroll állományrészekhez viszonyítva: vágásterület, hagyásfacsoport, egyenletes bontás (vágásos üzemmód elemei), valamint lékvágás (örökerdő üzemmód beavatkozása). A kezelésekben nyomon követjük a mikroklíma (fény, légnedvesség, léghőmérséklet), a talajviszonyok (talajhőmérséklet, talajnedvesség, talajkémiai változók) és az avarviszonyok (avartömeg, kémiai jellemzők) alakulását. Vizsgáljuk az aljnövényzet, valamint a fásszárú újulat változásait, illetve a fontosabb fafajok csemetéinek növekedését egyedileg is mérjük. Az állatközösségek közül az ízeltlábúak (futóbogarak, pókok, legyek), valamint a talajban fontos lebontó szerepet betöltő televényférgek rendszeres felmérése zajlik.

A kísérlet gyakorlati ismeretekkel kíván hozzájárulni az erdei biodiverzitást fenntartó fahasználatok kialakításához, a főbb fafajok természetes felújításához, valamint a klímaváltozás hatásait kompenzáló gazdálkodáshoz.

Honlap: http://piliskiserlet.ecolres.hu/

INFRASTRUKTÚRA

Pilisi Lék Kísérlet

A Pilis Lék kísérlet 2018-ban indult az Ökológiai Kutatóközpont és a Pilisi Parkerdő Zrt. kooperációjában. Építve a Pilis Üzemmód Kísérlet eredményeire, e kísérletben az örökerdő üzemmód keretében alkalmazott különböző lékek hatásait vizsgáljuk. Nagy- (300 m2) és kisméretű (150 m2) lékeket hozunk létre egy idős gyertyános-kocsánytalan tölgyes állományban, mind kör, mind elnyújtott alakban, egy másik kezelésben pedig a nagyméretű léket két beavatkozással hozzuk létre.

A Pilis Üzemmód kísérlethez hasonlóan folyamatosan nyomon követjük a mikroklíma- és talajviszonyok, illetve a különböző állat- és növénycsoportok változásait. Külön vizsgáljuk a kocsánytalan tölgy felújulásának sikerességét. A lékek kialakítása előtt a kísérlet egész területén megtörtént a faállomány teljes körű feltérképezése, így lehetőség nyílik a faállomány változásainak (pl. a fatömeg alakulásának, a lékek peremén található fák egyedi fejlődésének), illetve a lékek betöltődésének nyomon követésére is. A Pilis Lék kísérlet esetében a teljes állományt bekerítjük, így vizsgálataink itt a vad kizárása mellett fognak zajlani.

A kísérlettel az örökerdő gazdálkodás erdőökológiai megalapozásához kívánunk hozzájárulni, amely a faanyagtermelés mellett biztosítja az erdei biodiverzitás, a termőhely és az ökoszisztéma funkciók folytonosságát.

Honlap: http://piliskiserlet.ecolres.hu/

KONFERENCIA ELŐADÁS

Social interpretation of different forest landscapes in the Pilis-hills in Hungary

Ecosystem Services Partnership konferencia, Hannover

Szerzők: Kiss Veronika, Pataki György, Marjainé Szerényi Zsuzsanna, Ódor Péter, Csépányi Péter, Báldi András

Forests provide a wide range of ecosystem services contributing to the enhancement of human well-being. Timber production is one of the provisioning services due to which forests have been heavily formulated by humans for centuries. A pilot project has been initiated between Corvinus University of Budapest (CUB) and the Center for Ecological Research to reveal how people perceive and value different forest landscapes resulting from various forest management practices.

Three forest management practices were distinguished: rotation forest management, continuous cover forest management and nature-like forests. Practising rotation forest management means that trees are cut approximately at the same time when their siblings are able to ensure the renewal of the forest, thus the age dispersal of trees is more or less homogenous. In forests where continuous cover management has been put in place, trees are removed one by one based on the age structure of the forest. In these forests, continuous canopy as well as heterogeneous age dispersal are ensured. We called nature-like forests those areas where no human intervention has been undertaken since at least 80 years. These three types of forest management practices have resulted in three different forest landscapes and bundles of ecosystem services they provide.

In order to carry out our investigation, we organized a pilot trip for CUB students and colleagues to Pilis-hills near Budapest. During the excursion, we showed participants three types of forest landscapes and explained their ecological and economic characteristics. During this pilot, we revealed participants’ perception and willingness-to-pay through questionnaires, at the start of the excursion and afterwards. Our preliminary results show that participants liked the least forest landscapes of rotation forest management, while equally preferred continuous cover and nature-like forests. Furthermore, they would pay 2,100 HUF (6.5 EUR) in average per occasion to visit the forests in the Pilis-hills.

PUBLIKÁCIÓ

The Landscape Ecology of Rivers: from Patch-Based to Spatial Network Analyses

Purpose of Review

We synthesize recent methodological and conceptual advances in the field of riverscape ecology, emphasizing areas of synergy with current research in landscape ecology.

Recent Findings

Recent advances in riverscape ecology highlight the need for spatially explicit examinations of how network structure influences ecological pattern and process, instead of the simple linear (upstream-downstream) view. Developments in GIS, remote sensing, and computer technologies already offer powerful tools for the application of patch- and gradient-based models for characterizing abiotic and biotic heterogeneity across a range of spatial and temporal scales. Along with graph-based analyses and spatial statistical stream network models (i.e., geostatistical modelling), these approaches offer improved capabilities for quantifying spatial and temporal heterogeneity and connectivity relationships, thereby allowing for rigorous and high-resolution analyses of pattern, process, and scale relationships.

Summary

Spatially explicit network approaches are able to quantify and predict biogeochemical, hydromorphological, and ecological patterns and processes more precisely than models based on longitudinal or lateral riverine gradients alone. Currently, local habitat characteristics appear to be more important than spatial effects in determining population and community dynamics, but this conclusion may change with direct quantification of the movement of materials, energy, and organisms along channels and across ecosystem boundaries—a key to improving riverscape ecology. Coupling spatially explicit riverscape models with optimization approaches will improve land protection and water management efforts, and help to resolve the land sharing vs. land sparing debate.

Teljes cikk

PUBLIKÁCIÓ

Unfolding the effects of different forestry treatments on microclimate in oak forests: results of a 4-year experiment

Stable below-canopy microclimate of forests is essential for their biodiversity and ecosystem functionality. Forest management necessarily decreases modifies the buffering capacity of woodlands. However, the specific effects of different forestry treatments on site conditions, the temporal recovery after the harvests and the reason of the contrasts between treatments are still poorly understood.

The effects of four different forestry treatments (clear-cutting, retention tree group, preparation cutting and gap-cutting) on microclimatic variables were studied within a field experiment in a managed oak dominated stand in Hungary, before (2014) and after (2015–2017) the interventions by complete block design with six replicates.

From the first post-treatment year, clear-cuts differed the most from the uncut control due to the increased irradiance and heat load. Means and variability of air and soil temperature increased, air became dryer along with higher soil moisture levels. Retention tree groups could effectively ameliorate the extreme temperatures but not the mean values. Preparation cutting induced slight changes from the original buffered and humid forest microclimate. Despite the substantially more incoming light, gap-cutting could keep the cool and humid air conditions and showed the highest increase in soil moisture after the interventions. For most microclimate variables, we could not observe any obvious trend within three years. Though soil temperature variability decreased with time in clear-cuts, while soil moisture difference continuously increased in gap- and clear-cuts. Based on multivariate analyses, the treatments separated significantly based mainly on the temperature maxima and variability.

We found that (i) microclimate responds immediately after the harvests; (ii) the effect sizes among treatment levels were consistent throughout the years; (iii) the climatic recovery time for variables appears to be far more than three years and (iv) the applied silvicultural methods diverged mainly among the temperature maxima.

Based on our study, the spatially heterogeneous and fine-scaled treatments of continuous cover forestry (gap-cutting, selection systems) are recommended. By applying these practices, the essential structural elements creating buffered microclimate could be more successfully maintained. Thus, forestry interventions could induce less pronounced alterations in environmental conditions for forest-dwelling organism groups.

Teljes cikk

PUBLIKÁCIÓ

Initial regeneration success of tree species after different forestry treatments in a sessile oak-hornbeam forest

Ecological, economic, and social demands triggered a shift in the management of temperate deciduous forests from rotation forestry system towards more nature-based forest management techniques such as continuous cover forestry. However, there is insufficient knowledge on the regeneration success of different tree species—especially oaks—within this management system. Through a systematic experiment, we compared the regeneration processes of a sessile oak-hornbeam forest after gap-cutting (as an element of continuous cover forestry system) to regeneration after clear-cutting, preparation cutting, and in retention tree groups (treatments of rotation forestry system). A managed, closed, mature forest was used as control. Several different aspects of the regeneration were studied: (1) seed supply of sessile oak—Quercus petraea (Matt.) Liebl., (2) species number and abundance of the natural regeneration, (3) survival and growth of individual saplings of five tree species (sessile and Turkey oak—Quercus cerris L., hornbeam—Carpinus betulus L., beech—Fagus sylvatica L., and common ash—Fraxinus excelsior L.). The number of acorns was high in closed forest, intermediate in preparation cutting and retention tree group, low in gaps, and zero in clear-cutting. Four years after the interventions, there was no detectable treatment effect on the species number of regeneration. Survival increased in every treatment compared to control, but there was no significant difference in this measure between the differently treated sites. Height growth was highest in the gaps and clear-cuts, intermediate in preparation cuts, and lowest in retention tree groups and controls. Species with different seed dispersal mechanisms responded differently to treatments: oaks were dispersal-limited in the gaps and clear-cuts, while anemochorous species (e.g., hornbeam and manna ash) were present in every treatment. The survival and growth pattern of the particular species proved to be similar, but the intensity of the response differed: shade-tolerants (hornbeam, beech, and ash) showed better survival than oaks in most treatments, and their height growth was larger. According to our results, oak regeneration establishes successfully in oak-hornbeam forests not only in the case of rotation forestry, but also during continuous cover forestry (gap-cutting). The survival and growth of the saplings are similar in cutting areas and gaps, but keeping in mind other considerations (such as preserving forest continuity, balanced site conditions, and forest biodiversity), continuous cover forestry should be preferred.

Teljes cikk

PUBLIKÁCIÓ

Különböző erdészeti beavatkozások termőhelyre, biodiverzitásra és felújulásra gyakorolt hatása gyertyános tölgyesekben. Beszámoló egy 5 éve indult erdőökológiai kísérlet eredményeiről

Az Erdészeti Lapok 2015. novemberi számában beszámoltunk egy terepi rendezvényről, ahol egy 2014-ben kezdődött erdőökológiai kísérletet mutattunk meg az érdeklődő szakembereknek, amely az Ökológiai Kutatóközpont és a Pilis Parkerdő Zrt. együttműködésével indult, és számos más kutatóhely bevonásával zajlik. A kísérlet kezdete óta eltelt 5 év az erdő életében rövid idő, arra mégis elegendő, hogy a beavatkozásokat követő rövid távú változásokról képet kapjunk. Az induláskor vizsgálatunkat Pilis Kísérletnek neveztük el, azonban, mivel 2018-ban egy újabb, lékekre vonatkozó vizsgálatba is belevágtunk a területen, a régi kísérletet Pilis Üzemmód, míg az újat Pilis Léknek kereszteltük el. E cikkben megpróbáljuk összefoglalni a Pilis Üzemmód Kísérlet legfontosabb eredményeit és gyakorlati üzeneteit, valamint a Pilis Lék Kísérlet céljait és felépítését. Mivel vizsgálatunkban nagyon sok változót (mikroklíma, talaj, aljnövényzet, különböző élőlénycsoportok, felújulás, vadhatás) vizsgáltunk, elkerülhetetlen, hogy a legfontosabb eredmények bemutatása kissé tömör, kivonat jellegű lesz. Az itt bemutatott eredmények részletesen megtalálhatók a kutatásból született publikációkban, amelyek szakcikkek, illetve előadásanyagok formájában egyaránt elérhetőek a kutatás honlapján (https://www.piliskiserlet.okologia.mta.hu/ ).

Teljes cikk

PUBLIKÁCIÓ

Comparison of littoral and deep water sampling methods for assessing macroinvertebrate assemblages along the longitudinal profile of a very large river (the Danube River, Europe)

We comparatively examined the role of littoral and deep water sampling methods in assessing macroinvertebrate assemblages and in characterizing longitudinal changes in assemblage structure along >2,500‐km–long course of the Danube River, Europe. The effectiveness of detecting taxa corresponded well with an inshore–offshore gradient in sampling (i.e., distance from shore). Nevertheless, each method (i.e., littoral multihabitat sampling, kick and sweep sampling, and deep water dredging) contributed to some degree to overall taxa richness and species composition. Sampling in different depth zones characterized different assemblages, and consequently, inshore–offshore position was at least as important determinant of assemblage structure as longitudinal position of sampling sites in the river. Although we found significant congruency in the spatial variability of assemblages among the sampling methods, the relationships were only moderate. Our study on the large Danube River confirms studies from smaller rivers in other geographic regions that littoral monitoring provides higher taxa richness and more responsive changes to longitudinal gradients than deep water samples. Nevertheless, it also shows that sampling in different depth zones provides supplementary information on assemblage structure. Understanding changes in macroinvertebrate assemblages related to differences in sampling method is crucial to improve the bioassessment and environmental management of large rivers.

Teljes cikk

INFRASTUKTÚRA

Patak mezokozmosz kísérlet

A kísérletes patakrendszerek olyan elhatárolt és részben zárt kísérleti egységek, melyek a folyóvízi ökoszisztémák néhány tulajdonságát mutatják, így alkalmasak a klímaváltozás, kiszáradás, inváziós fajok, stb. hatásainak ok-okozati tanulmányozására. A kísérletes patakrendszerek jelentős szerepük van mind a vízfolyás ökológiai, mind pedig a folyóvizek biodiverzitásával kapcsolatos kutatásokban. Kísérletes patakrendszerrel bizonyították például azt, hogy a fajok közötti facilitációs mechanizmusok hozzájárulnak a forráshasznosítás hatékonyságának növeléséhez (Cardinale et al. 2002). Számos vizsgálat mutatott rá arra a terepi vizsgálatokkal nehezen alátámasztható jelenségre, miszerint a folyóvízi közösségekre nem csupán az egyedileg azonosítható emberi zavarások hatnak, hanem azok esetenként bonyolult működő interakciói is (Matthaei et al., 2010; Piggott et al., 2012; Wagenhoff et al., 2012).

Mindezek alapján a kísérletes patakrendszerek olyan újszerű eszközök, melyek számos, a tájhasználattal és a klímaváltozással összefüggésbe hozható kérdésekre adhatnak tudományosan megalapozott választ. A külföldön működő kísérletes patakrendszerek által szolgáltatott eredmények azonban nem szükségszerűen adaptálhatók a hazai rendszerek esetében az élővilág összetételének különbözősége miatt.

PUBLIKÁCIÓ

Habitat mapping of riverine fish by means of hydromorphological tools

Hydromorphological features of rivers, such as flow depth, flow velocity, and the composition of bed material play a crucial role in the habitat selection of fish. Although these basic hydromorphological parameters can be determined with high spatial and temporal resolution using state‐of‐the‐art investigation methods, only few studies deal with the connection of habitat parameters and abundance of fishes (i.e., habitat modelling) in large rivers. The aim of this study is to fill this gap by introducing the so‐called habitat maps connecting the results of 3D hydrodynamic simulations and results of offshore fish ecological surveys. The steps of habitat modelling are introduced through the case study of the Danube River focusing on evaluating the habitat use and suitability of two fish species representative to this section of the river (i.e., the round goby Neogobius melanostomus and the Danube streber Zingel streber). A novel method for mapping the bed material composition, playing a crucial role in the habitat assessment, is also presented along the numerical modelling.

Teljes cikk

PUBLIKÁCIÓ

A systematic review of assessment and conservation management in large floodplain rivers – Actions postponed

Large floodplain rivers (LFRs) are currently threatened by high levels of human alteration, and utilization is expected to grow. Assessments to determine ecological condition should address the specific environmental features of these unique ecosystems, while conservation management requires balancing maintenance of good ecological condition with the ecosystem services provided by LFRs. However, a systematic evaluation of the scientific literature on assessment of ecological condition of LFRs and trade-offs to guide conservation management is currently lacking. Here, we reviewed 153 peer reviewed scientific articles to characterize methodological patterns and trends and identify knowledge gaps in the assessment of LFRs. Our review revealed that most approaches used classical biotic indices for assessing ecological condition of LFRs. However, the number of articles specifically addressing the peculiarities of LFRs was low. Many studies used watershed level surveys and assessed samples from small streams to large rivers using the same methodological protocol. Most studies evaluated the status of main stem river habitats only, indicating large knowledge gaps with respect to the diversity of river-floodplain habitat types or lateral connectivity. Studies related to management were oriented toward specific rehabilitation actions rather than broader conservation of LFRs. Papers relating to ecosystem services of LFRs were especially few. Most importantly, these studies did not distinguish the different functional units of river-floodplain habitat types (e.g. eupotamon, parapotamon) and their role in ecosystem services provision. Overall, the number of articles was too low for meaningful analyses of the relationships and tradeoffs between biodiversity conservation, maintaining ecological condition, and use of ecosystem services in LFRs. Our review highlights research gaps and emphasizes the importance of developing more holistic indicators of ecosystem condition, which better reflect landscape level changes in structure and functioning of LFRs. As human use of water and land increases, the need to develop more effective spatial conservation prioritization tools becomes more important. Empirical research in this field can aid in solving conflicts between socio-economic demands for ecosystem services and nature conservation of LFRs.

Teljes cikk

PUBLIKÁCIÓ

How do we construct and operate experimental streams? An overview of facilities, protocols, and studied questions

Experimental streams are bounded and partly enclosed lotic units that facilitate the simulation of certain aspects of natural stream ecosystems under controlled conditions. We summarized the current knowledge regarding experimental streams in order to support researchers in designing and undertaking future studies using experimental streams. We observed an increase in the number of such studies since 1975. The geographically uneven distribution of studies suggests that the generalization of findings to global scale may not be straightforward. Our results indicate that macroinvertebrates, fish, and algae are the most frequently studied organisms and that the size of the experimental streams was related to the focal organism group(s) studied. The size of the units decreased over time, while the number of treatments, interpreted as the combination of the levels of factors, increased. These results suggest that biologically complex studies have gradually been replaced by biologically less complex ones. In contrast, the experimental complexity (the number of treatments) and the statistical power (number of replication) increased. Finally, we identified a number of important, but poorly documented pieces of information regarding experimental stream systems and experimental protocols and made recommendations for future research.

Teljes cikk

KONFERENCIA CIKK

River bed material mapping to support habitat assessment in large rivers

12th International Symposium on Ecohydraulics (ISE 2018), At Tokyo, Japan

This paper introduces a methodology to prepare digital maps of bed material composition in rivers with inhomogeneous bed material, which can be used in riverine habitat assessment studies. The method combines information from physical bed material samplings and results from three-dimensional computational flow modeling. The main idea is to set up a relationship between measured characteristic grain sizes and calculated bed shear stress values at the sampling locations. Once a strong relationship can be suggested, the calculated bed shear stress field can be used to extend the grain size distribution over the study domain. The influence of varying flow regimes on the bed shear stress field is also considered. As the bed material composition plays a relevant role in habitat characterization of river reaches, this method can contribute to a more accurate, detailed assessment of the habitat.

Teljes cikk

PUBLIKÁCIÓ

A felső‐magyarországi Duna élőhelyszempontú hidrodinamikai vizsgálata

Az ökohidraulika vagy élőhely‐hidraulika az ökológia és a hidraulika határán elhelyezkedve, a vízi környezetbeli élő és élettelen, másszóval biotikus és abiotikus paraméterek között keres összefüggéseket. A tudományterület fő célja a hidromorfológiai változók és a vízi élőlények térbeli előfordulása és mennyiségi viszonyai közötti kapcsolatok minél hatékonyabb számszerűsítése. Kutatásunkban bemutatjuk, hogyan alkalmazhatók kétdimenziós hidrodinamikai számítógépes modellek hosszú folyószakaszok élőhely szempontú vizsgálatára. Munkánk során három hazai halfaj, a német bucó, a kerekfejű géb és a karikakeszeg számítógépes szimulációra alapozott élőhely‐megfelelőségi elemzését végezzük el a Duna felső‐ magyarországi, Szap és Szob közé eső szakaszára.

Teljes cikk

DIPLOMAMUNKA

A felső‐magyarországi Duna élőhelyszempontú hidrodinamikai vizsgálata

Füstös Vivien, MSc

A vízépítés az öntözés szükségletének révén már az ókori mezopotámiai időktől fogva kíséri az emberiséget [1]. Ekkora időtávlatot felölelve véleményem szerint kijelenthető, hogy gyakorlatilag a jelenkorig nem volt jellemző szempont a vízi élővilág, élőhelyek épsége, folytonossága. Az első lépést ebbe az új irányba a keresztirányú elzárások mellett megjelenő halátjárók jelentették, az utóbbi 20-30 évben pedig egyre több cikk, tanulmány, kutatás mélyed el a témában (akár vízépítési beavatkozástól függetlenül is), új fogalmak születtek: ökohidrológia, ökohidraulika, élőhely alapú hidraulika. Persze főként angolul – ecohydrology, ecohydraulics –, a magyar nyelvű értekezéseket a fenti időtartamon belül is inkább csak az utolsó 5-10 év hozta. Érdekességnek számít a sok szakmai cikk között a fenti fogalmak előfordulásáról, terjedéséről, trendekről, s mindezek alapján az ökohidraulika társtudományokhoz képest elfoglalt helyéről (inter-, multi- avagy transzdiszciplinaritás) készült szaknyelvi, szóhasználati elemzés [2]. Hasonló fogalomhasználati összefoglaló található a 2013-as Ecohydraulics – An integrated approach c. kiadvány első fejezetében [3]. Szintén itt olvasható, hogy a 2000-es évek elején szinte a világ minden táján érvénybe léptek vízvédelmi, ökológiai célokat megfogalmazó irányelvek, programok – hazai vonatkozásban az Európai Víz Keretirányelv –, melyek erős indokot szolgáltatnak a tudományterület gyakorlására, fejlesztésére. Dolgozatom célja, hogy bemutassam, hogyan alkalmazhatók 2D számítógépes modellek hosszú folyószakaszok élőhely szempontú vizsgálatára. Munkám során 3 hazai halfaj, a német bucó, a feketeszájú géb és a karikakeszeg 2D számítógépes szimulációra alapozott élőhelymegfelelőségi elemzését végzem el a Duna felső-magyarországi, Szap és Szob közé eső szakaszára. A mélységátlagolt megközelítés alkalmazhatóságát a 2018-as Tudományos Diákköri Konferenciára készített, idevágó témájú dolgozatommal [4] támasztom alá. A témaválasztás oka amellett, hogy reményeim szerint az élőhelyvédelmet alkalmazásában támogató dolgozatot tudok készíteni, a téma két fő komponensében áll: a családban apai ágon erős a „halas vonal”, a modellezést pedig izgalmasnak találom, és érzésem szerint a mai informatika-alapú világban bizonyítottan van jövője.