Říční ekosystémy Z4825 5. Říční biota – bezobratlí živočichové Mgr. Karel Brabec, Ph.D. brabec@sci.muni.cz SYLABUS 1. Fluviální struktury a procesy, říční síť a krajina, fyzikální charakteristiky 2. Chemické charakteristiky, cykly látek 3. Sedimenty, hydraulické faktory, typy substrátu, organická hmota a procesy 4. Říční biota – mikroorganismy, řasy, makrofyta, produkce a dekompozice 5. Říční biota – bezobratlí živočichové 6. Říční biota – ryby a další obratlovci 7. Potravní sítě, toky látek a energie 8. Regulace a morfologická degradace vodních toků 9. Znečištění vodních toků a kombinace stresorů 10. Vodohospodářské strategie, hodnocení stavu vod 11. Ochrana a revitalizace říčních ekosystémů 12. Případové studie 13. Exkurze: regulovaný tok v městské krajině VODNÍ BEZOBRATLÍ převzato z: Voshell, 2002: A guide to common freshwater invertebrates of North America VODNÍ BEZOBRATLÍ převzato z: Voshell, 2002: A guide to common freshwater invertebrates of North America VODNÍ ORGANISMY - HABITAT plankton - soubor mikroskopických organismů pasivně se vznášejících v prostředí bentos - biocenóza zahrnující všechny živočišné (zoobentos) a rostlinné (fytobentos) organismy obývající břeh a dno vod nekton - soubor živočichů pohybujících se aktivně ve volném vodním sloupci (ryby) neuston - organismy povrchové vodní blanky pleuston - organismy žijící na hladině VODNÍ ORGANISMY - HABITAT neuston - epineuston – povrchová blanka vody jako opora pro mikroskopické organismy ze svrchní strany - hyponeuston – ze spodní strany (larvy komárů, drobní měkkýši) pleuston - rostliny vázané na vodní hladinu (okřehek) - živočichové (bruslařky, vírník) https://www.youtube.com/watch?v=lLcyk1O0ljc - kladení vajíček na hladinu (komáři, koretry) VODNÍ ORGANISMY - VELIKOST bentos - mikrozoobentos < 45µm - meiozoobentos 45µm-1 mm - makrozoobentos > 1 mm makrozoobentos = macroinvertebrates VODNÍ ORGANISMY – VÝVOJOVÉ CYKLY - permanentní – všechna vývojová stádia ve vodě - temporární – vodní larvy hmyzu (dospělci terestričtí) VODNÍ ORGANISMY - DÝCHÁNÍ Dýchání - epipneustické druhy – výměna plynů přes tenký film vzduchu na povrchu těla (vodouch stříbřitý, ploštice a brouci – plastrón+brvy s funkcí tzv. fyzikálních plic) - hypopneustické druhy – výměna plynů přes smočitelné žábry, hydrofilní plochy nebo celým hydrofilním povrchem těla (vodní korýši, mnohé larvy hmyzu, kroužkovci, ploštěnci, prvoci (kromě dýchací funkce i výměna iontů – anální žábry larev komárů a pakomárů) MĚKKÝŠI (MOLLUSCA) převzato z: Giller & Malmqvist: The biology of streams and rivers, 1998. kamomil říční Ancylus fluviatilis perlorodka říční Margaritifera margaritifera hrachovka Pisidium sp. MĚKKÝŠI (MOLLUSCA) ČR: 50 druhů sladkovodních plžů a 28 druhů mlžů Habitaty - vazba na rostliny, nárosty Ekologie - spásači bahnivka rmutná Bithynia tentaculata Foto: Tomáš Macháček www.biolib.cz KROUŽKOVCI (ANNELIDA) Mnohoštětinatci (Polychaeta) máločlenka sladkovodní (Troglochaetus beranecki) Máloštětinatci (Oligochaeta) Pijavice (Hirudinea) ČR: 220 druhů (na světě 8500) MÁLOŠTĚTINATCI (OLIGOCHAETA) - Nítěnkovití (Tubificidae) - Žížalovicovití (Lumbriculidae) - Naidkovití (Naididae) - Potočnicovití (Branchiobdellidae) potočnice račí Branchiobdella astaci Foto: Lukáš Jurek, www.biolib.cz nitěnka obecná Tubifex tubifex Foto: Ondřej Machač, www.biolib.cz PIJAVKY (HIRUDINEA) Taxonomie a distribuce - Čelistnatky (Hirudiniformes) – např. pijavka lékařská, pijavka koňská - Chobotnatky (Rhynchobdellida) – chobotnatka plochá - Hlatanovky (Erpobdelliformes) hltanovka bahenní (Erpobdella octoculata) Habitaty - většinou nevyhraněné vůči typu substrátu a proudění Ekologie - predátoři, paraziti PIJAVKY (HIRUDINEA) hltanovka bahenní Erpobdella octoculata Foto: Ondřej Machač, www.biolib.cz chobotnatka plochá Glossiphonia complanata Foto: Ondřej Machač, www.biolib.cz chobotnatka rybí Piscicola geometra Foto: Jaap Cost Budde, www.biolib.cz KORÝŠI (CRUSTACEA) převzato z: Giller & Malmqvist: The biology of streams and rivers, 1998. KORÝŠI (CRUSTACEA) – STEJNONOŽCI (ISOPODA) převzato z: Štěpánek O., 1954: Oživené vody beruška vodní Asellus aquaticus KORÝŠI (CRUSTACEA) – RŮZNONOŽCI (AMPHIPODA) blešivec potoční Gammarus fossarum převzato z: Štěpánek O., 1954: Oživené vody KORÝŠI (CRUSTACEA): LUPENONOŽCI – PERIODICKÉ TŮNĚ převzato z: Štěpánek O., 1954: Oživené vody žábronožka letní Branchipus schaefferi listonoh letní Triops cancriformis listonoh jarní Lepidurus apus žábronožka sněžní Eubranchipus grubii TEMPORÁRNÍ FAUNA – LARVY HMYZU převzato z: Giller & Malmqvist: The biology of streams and rivers, 1998. 271 68 43 250 115 107 ČR JEPICE (EPHEMEROPTERA) převzato z: Giller & Malmqvist: The biology of streams and rivers, 1998. Baetidae Siphlonuridae Ephemerellidae Caenidae Heptageniidae JEPICE (EPHEMEROPTERA) Ecdyonurus sp. jepice peřejová Epeorus assimilis jepice jarní Paraleptophlebia submarginata JEPICE (EPHEMEROPTERA) jepice dvoukřídlá Cloeon dipterum jepice předjarní Baetis rhodani jepice drobnokřídlá Caenis horaria JEPICE (EPHEMEROPTERA) - EPHEMERIDAE jepice dánská Ephemera danica Foto: Jan Hamrský www.biolib.cz JEPICE (EPHEMEROPTERA) JEPICE (EPHEMEROPTERA) Taxonomie a distribuce - 2000 druhů (ČR: 107) Ekologie a habitaty - spásači, sběrači, filtrátoři - povrch kamenů (nárosty), i jemné sedimenty - dýchání žaberními lupínky, mezidruhová variabilita citlivosti k O2 - drift, subimágo (p. nedokonalá), synchronizovaný výlet POŠVATKY (PLECOPTERA) převzato z: Giller & Malmqvist: The biology of streams and rivers, 1998. Perlidae Perlodidae Nemouridae Leuctridae POŠVATKY (PLECOPTERA) Taxonomie a distribuce - převážně v mírném pásu Habitaty - studené, čisté vody, pramenné i podhorské úseky toků - kamenitý substrát, ale i listový detrit Ekologie - citlivé vůči poklesům O2, organickému znečištění - poměrně tolerantní k acidifikaci vod - predátoři (pakomáři, muchničky), detritofágové (využití podzimního přísunu opadu, možná změna potravní strategie během ontogeneze) CHROSTÍCI (TRICHOPTERA) převzato z: Giller & Malmqvist: The biology of streams and rivers, 1998. Počet druhů: svět: >9600 Evropa: 895 Sev. Amerika: 1340 ČR: 250 CHROSTÍCI (TRICHOPTERA) převzato z: Giller & Malmqvist: The biology of streams and rivers, 1998. - schránkatí - volně žijící - dravé - sítě stavějící Limnephilidae LepidostomatidaeHydroptilidae Sericostomatidae Goeridae CHROSTÍCI (TRICHOPTERA) Foto: Jan Hamrský www.biolib.cz/cz/taxonimage/id272884/?taxonid=58110 Foto: Jan Hamrský www.biolib.cz/cz/taxonimage/id272928/ Sericostoma sp. Odontocerum albicorne CHROSTÍCI (TRICHOPTERA) převzato z: Giller & Malmqvist: The biology of streams and rivers, 1998. - schránkatí - volně žijící - dravé - sítě stavějící Rhyacophilidae Hydropsychidaehttps://reflex.at/~biolab/Unterseiten/Fotoseiten/Tiere_im_Wasser/h ydropsyche.htm http://www.creekman.com /hydropsyche.html DVOUKŘÍDLÍ (DIPTERA) - pakomárovití (Chironomidae) - muchničkovití (Simuliidae) - pakomárcovití (Ceratopogonidae) - komárovití (Culicidae) - hnízdotvorkovití (Athericidae) - přísalkovití (Blephariceridae) - koutulovití (Psychodidae) - tiplicovití (Tipulidae) převzato z: Giller & Malmqvist: The biology of streams and rivers, 1998. DVOUKŘÍDLÍ (DIPTERA) - pakomárovití (Chironomidae) - muchničkovití (Simuliidae) - pakomárcovití (Ceratopogonidae) - komárovití (Culicidae) - hnízdotvorkovití (Athericidae) - přísalkovití (Blephariceridae) - koutulovití (Psychodidae) - tiplicovití (Tipulidae) http://phorid.net/zadbi/simuliidae-black-flies/ DVOUKŘÍDLÍ (DIPTERA) - pakomárovití (Chironomidae) - muchničkovití (Simuliidae) - pakomárcovití (Ceratopogonidae) - komárovití (Culicidae) - hnízdotvorkovití (Athericidae) - přísalkovití (Blephariceridae) - koutulovití (Psychodidae) - tiplicovití (Tipulidae) Athericidae https://en.wikipedia.org/wiki/Athericidae https://bugguide.net/node/view/1008030 DVOUKŘÍDLÍ (DIPTERA) - pakomárovití (Chironomidae) - muchničkovití (Simuliidae) - pakomárcovití (Ceratopogonidae) - komárovití (Culicidae) - hnízdotvorkovití (Athericidae) - přísalkovití (Blephariceridae) - koutulovití (Psychodidae) - tiplicovití (Tipulidae) DVOUKŘÍDLÍ (DIPTERA) - pakomárovití (Chironomidae) - muchničkovití (Simuliidae) - pakomárcovití (Ceratopogonidae) - komárovití (Culicidae) - hnízdotvorkovití (Athericidae) - přísalkovití (Blephariceridae) - koutulovití (Psychodidae) - tiplicovití (Tipulidae) Psychodiadae DVOUKŘÍDLÍ (DIPTERA) - pakomárovití (Chironomidae) - muchničkovití (Simuliidae) - pakomárcovití (Ceratopogonidae) - komárovití (Culicidae) - hnízdotvorkovití (Athericidae) - přísalkovití (Blephariceridae) - koutulovití (Psychodidae) - tiplicovití (Tipulidae) BROUCI (COLEOPTERA) převzato z: Giller & Malmqvist: The biology of streams and rivers, 1998. Elmis aenea Limnius volckmari BROUCI (COLEOPTERA) Habitaty - peřeje (Elmidae) - pobřežní habitaty – klidnější voda, kořeny vegetace Ekologie - seškrabávači, sběrači, predátoři - larvy i dospělci vodní, u některých dospelci terestričtí (Psepheniadae – Peřejníkovití) www.commanster.eu/commanster/Insects/Beetles /WBeetles/Agabus.melanarius.html Agabus melanarius - peřeje (Elmidae) - pobřežní habitaty – menší proudění, kořeny vegetace STŘECHATKY (MEGALOPTERA) převzato z: Giller & Malmqvist: The biology of streams and rivers, 1998. Sialis sp. Sialis lutaria https://www.diptera.info/forum/attachments/schlammfliegen- larve_a02_zz.jpg STŘECHATKY (MEGALOPTERA) Taxonomie a distribuce - čeleď Sialidae Habitaty - preferují jemné sedimenty (při břehu) Ekologie - larvy predátoři (pakomáři, červi, mekkýši) - kuklení v půdě PLOŠTICE (ŘÁD HEMIPTERA – PODŘÁD HETEROPTERA) Taxonomie - znakoplavky, bruslařky, vodoměrky, splešťule Habitaty - v Evropě poměrně málo lotických druhů - více rozšířené v tropických tocích (především v tišinách) Ekologie - dravci bruslařka říční Aquarius najas Foto: Ondřej Machač, www.biolib.cz znakoplavka obecná Notonecta glauca Foto: Josef Dvořák, www.biolib.cz PLOŠTICE (ŘÁD HEMIPTERA – PODŘÁD HETEROPTERA) převzato z: Giller & Malmqvist: The biology of streams and rivers, 1998. Velia sp. hlubenka skrytá Aphelocheirus aestivalis - bentický způsob života souvisí s plastronovým dýcháním VÁŽKY (ODONATA) motýlice (Zygoptera) - nověji nazývané stejnokřídlice - motýlice lesklá, šidélko ruměnné - v ČR 25 druhů šídla (Anisoptera) - různokřídlice - Aeshnidae – šídlovití - Cordulegastridae – páskovcovití - Corduliidae – lesklicovití - Gomphidae – klínatkovití - Libellulidae – vážkovití motýlice lesklá Calopteryx splendens Foto: Jan Hamrský, www.biolib.cz vážka ploská Libellula depressa Foto: Ondřej Machač, www.biolib.cz VÁŽKY (ODONATA) – MOTÝLICE (ZYGOPTERA) převzato z: Voshell, 2002: A guide to common freshwater invertebrates of North America motýlice lesklá Calopteryx splendens www.biolib.cz VÁŽKY (ODONATA) – ŠÍDLA (ANISOPTERA) převzato z: Voshell, 2002: A guide to common freshwater invertebrates of North America Klínatkovití (Gomphidae) Šídlovití (Aeshnidae) VÁŽKY (ODONATA) – ŠÍDLA (ANISOPTERA) Habitaty - pomalu tekoucí úseky, pobřežní zóna - vodní rostliny, jemné sedimenty Ekologie - predátoři (maska) - rektální tracheální žábra (dýchání, pohyb) - některé druhy snášejí nízké obsahy O2 Cordulegaster boltonii - Páskovec kroužkovaný www.vazky.net/cs/paskovec-krouzkovany---cordulegaster-boltonii Foto: Pavel Schlemmer www.biolib.cz