Z Inštitútu pre vedu o domácich zvieratách
TE 393 Z Inštitútu pre vedu o domácich zvieratách na Christian-Aibrechts-Universität zu Kiel Štúdie o výskyte zimujúcich morských kačíc v závislosti od prísunu potravy v diplomovej práci Kiel Bay Diplomová práca predložená Janom Meißnerom Kielom 1992 Matematicko-prírodovedecká fakulta Christian-Aibrechts-Universität zu Kiel UNIVERZITNÁ KNIŽNICOVÁ KIEL - CENTRÁLNA KNIŽNICA-
Obsah 1. Úvod. 6 2. Študijná oblasť. 10 3. Materiál a metódy. 17 3.1. Sčítania morských kačíc. 17 3.2. Výskum zásobovania potravinami. 22 3.2.1. Výber testovacích oblastí. 22 3.2.2. Vzorkovanie. 23 3.2.3. Ovládanie videa. 25 3.2.4. Stanovenie biomasy makrofauny. 26 3.3. Štúdie o strave morských kačíc. 27 3.3.1. Veľkosť a pôvod vzoriek potravín. 28 3.3.2. Spracovanie vzoriek potravín. 29 3.4. Štatistické postupy. 29 3.4.1. K zásobovaniu potravinami. 29 3.4.1.1. Hojnosť a biomasa. 30 3.4.1.2. Celkový počet druhov a veľkostných tried. 31 3.4.2. Zloženie potraviny. 32-3-
Osnova 4. Výsledky. 33 4.1. Populácia a rozšírenie morských kačíc v študovanej oblasti v zime (1990/91). 4.1.1. Fenológia eider. 33 4.1.2. Fenológia dlhochvostá. 36 4.1.3. Fenológia skóre. 39 4.2. Vývoj populácie kačice morskej na vzorkovaných územiach. 40 4.2.1. Vývoj populácie v testovacej oblasti Stoller Grund (7). 41 4.2.2. Vývoj populácie v testovacej oblasti Marienfelde (9). 43 4.2.3. Vývoj populácie v testovacej oblasti Kalberger Heide (12). 43 4.3. Sezónny vývoj populácie mäkkýšov na vzorkovaných plochách. 46 4.3. 1. Stanice testovacej oblasti Stoller Grund (7). 4.3.2. Stanice testovacej oblasti Marienfelde (9). 50 4.3.3. Stanice testovacej oblasti Kalberger Heide (12). 52 4.4. Jedlo morských kačíc. 54 4.4.1. Druh koristi. 54 4.4.2. Veľkosť koristi. 61-4-
Osnova 5. Diskusia. 66 5.1. Kritika metódy. 66 5.1.1. Do počtu. 66 5.1.2. Na odber bentosu. 67 5.1.3. O metóde stanovenia biomasy. 5.1.4. Vyrovnať spotrebu kačiek morských proti zníženiu populácie mäkkýšov. 70 5.1.4.1. Na konzumáciu morských kačíc. 70 5.1.4.2. Na zníženie populácie mäkkýšov. 72 5.2. Vývoj populácie morských kačíc. 74 5.2.1. Populačný vývoj v chovných oblastiach. 74 5.2.2. Populačný vývoj v zimoviskách. 74 5.2.3. Vývoj zásob v študovanej oblasti. 75 5.3. Jedlo morských kačíc. 77 5.3.1. Jedlo morských kačíc v ich ročnom prostredí. 77 5.3.2. Jedlo z morských kačíc v zátoke Kiel. 78 5.4. Voľba dôvodu jedla. 5.4.1. (miestne) Kde sa kŕmia morské kačice. 5.4.2. (modálne) Ako nájdu morské kačice kŕmnu plochu. 80 5.4.3. (časové/podmienené) Kedy a za akých podmienok zostávajú morské kačice na ktorých kŕmnych plochách. 5.4.4. (kauzálne) Aký je dôvod zníženia potravinových zdrojov. 85 5.4.5. (kauzálne) Prečo kačice morské uprednostňujú v prvej polovici zimy ploché dno. 96 5,5. Záverečná diskusia a výhľad. 99 6. Zhrnutie. 1 02 7. Bibliografia. 104-5-
Úvod 1. Úvod V prípade sťahovavých druhov vtákov možno rozlíšiť geografické oblasti, ktoré v priebehu roka plnia rôzne funkcie pre populácie alebo ich časti. Môže to byť napr. Rozlišujte medzi chovateľskými, líniovými, oddychovými a zimujúcimi oblasťami (napr. OWEN & BLACK 1990). Záliv Kiel využíva na oddychovanie a zimovanie kajka morská (Somateria mollissima L.), škvrnitá obyčajná (Melanitta nigra L.) a kačica dlhochvostá (Ciangula hyemalis L.). V zimných mesiacoch tu pravidelne zostáva asi 1 - 5% ich severozápadnej populácie. dňa (LAURSEN 1989). V tomto ročnom období sú najbežnejším druhom vodných vtákov v zátoke Kiel (KIRCHHOFF et al. 1983; BRÄGER & NEHLS 1987). Sametová kačica (Melanitta fusca L.), ďalší druh morskej kačice vyskytujúci sa v západnom Baltickom mori, sa tiež pravidelne objavuje na pobreží Baltského mora v Šlezvicku-Holštajnsku, ale porovnateľne iba vo veľmi malom počte (KIRCHHOFF 1981; BRÄGER & NEHLS 1987). Už v 20. rokoch 20. storočia prezieraví ornitológovia uznali, že je nevyhnutná medzinárodná spolupráca pri výskume distribúcie, populačnej dynamiky a migrácie vodných vtákov v ich ročných biotopoch. Od roku 1947 práce vykonávané v tejto oblasti koordinuje Medzinárodný úrad pre výskum vodného vtáctva (IWRB). Tento orgán bol zriadený na odporúčanie Medzinárodnej rady pre ochranu vtákov (IRV) a bol poverený úlohou zhromažďovať informácie o možných príčinách nebezpečenstva pre populácie vodného vtáctva. Politickými základmi jej činnosti sú „Ramsarský dohovor“ z roku 1972 (Dohovor o ochrane mokradí, najmä biotopov vodných vtákov) a tzv. „Bannerový dohovor“ (Dohovor o ochrane sťahovavých druhov voľne žijúcich druhov). -6-
Výsledky Počet eiderov 120 000 100 000 0 cc 0 80 000 c 0 0 0 60 000 0 0 40 000 cccc: P 20 000 0, cc: Dátum počítania III r III 0 N 0 JFMA 1986-1990 1990/91 0 Celková zásoba Eii ] Podiel v pobrežných vodách - Obr. 9: Fenológia kajky morskej (Somateria mollissima) v študovanej oblasti podľa výsledkov šiestich sčítaní lietadiel každý mesiac. Skladané stĺpce predstavujú celkovú zásobu. Na úsečke sa berú do úvahy rôzne časové intervaly medzi počtami. -34-
Výsledky Obrázok 10 zobrazuje príklad typického rozloženia eidera v zimnej oblasti v študovanej oblasti. Hlavné oblasti distribúcie sú na plochých pozemkoch. V pobrežných vodách boli pravidelne pozorované veľké akumulácie v týchto oblastiach: pred ústím slizu (pozri pozíciu 4), blízko Surendorfu (v juhovýchodnej časti zálivu Eckernförde), pred Marienfelde (pozri pozíciu 9), na Kalberger Heide (pozri pozície 12 a 13) ) a na západnom pobreží ostrova Fehmarn (umiestnenie uvedených pozícií nájdete na obrázku 6). (] 15. decembra 1990 Eider (Somaterla moll/sslma)! 1! 50! 250 X 1 000 0! 1 000 9 999 X 1 000 CD
10 000 Obr. 10: Distribúcia eidera (Somateria mollissima) v študovanej oblasti 15. decembra 1990-35-
Výsledky 20 000 16 000 12 000 8 000 4 000 cccc 0 0 Dátum sčítania ľudu 1986 1990 D 1990/91 11111111 Eill3 Celkový počet obyvateľov Podiel v pobrežných vodách Obr. 11: Fenológia kačice dlhochvostej (Ciangu/a hyemalis) v študovanej oblasti podľa výsledkov šiestich mesiacov Počet lietadiel. Skladané stĺpce predstavujú celkovú zásobu. Na úsečke sa berú do úvahy rôzne časové intervaly medzi počtami. -37-
Výsledky Preferovanými oblasťami boli Vejsnaas Flack, Gabelsflach, Sagasbank a dočasne Flüggesand. Iba na jar výrazne vzrástol počet obyvateľov, najmä v pobrežných vodách. V marci dosiahli absolútne maximum asi 8 200 osôb; 6 400 z nich v pobrežných vodách so zreteľným zameraním mimo Hohwachter Bucht (umiestnenie Hohwachter Bucht, pozri obrázky 1 a 6).: Scoter (Me/snltts nlgrs) kačica dlhochvostá (Cisnguls hyemslfs) II! 1 49 II! 50 249 rlll! 250 999 'vôl 1 000! 1 000 9 999 Obr. 12: Rozšírenie kačice dlhochvostej (Ciangula hyemalis) a škvrnitého obyčajného (Melanitta nigra) v študovanej oblasti 15. decembra 1990-38-
Výsledky 4.1.3. Fenológia spoločného Scoter (obr. 13) Zimná populácia spoločného Scoter bola taká nízka ako populácia kačice dlhochvostej s približne 2 900 až 4 300 exemplármi. Výskyt sa zameral na Sagasbank, v niektorých prípadoch aj na Stoller Grund a Flüggesand (obr. 12). Počet obyčajných scoterov 20 000 16 000 12 000 ccm 8 000 cc Lb c 4 000 cc 0 0 1986-1990 1990/91 0 Celkový počet obyvateľov - EEil podiel v pobrežných vodách Obr. 13: Fenológia spoločného Scoter (Melanitta nigra) v skúmanej oblasti podľa výsledkov šesť mesačných počítaní lietadiel. Skladané stĺpce predstavujú celkovú zásobu. Na úsečke sa berú do úvahy rôzne časové intervaly medzi počtami. -39-
Tab. 1: Výsledky populačného vývoja kačíc morských na vzorkovanej ploche Stoller Grund (7) v období medzi prvým a posledným odberom bentosu. Zobrazujú sa výsledky štyroch počtov lodí „S“ a piatich počtov lodí „F“. (Tučné písmo) Na vytvorenie stredných hodnôt boli použité výsledky „n“ dvoch po sebe nasledujúcich počtov: „ri“ = (ni/2 + ni + 1/2). „Nt“ je výsledok „i“ počtu a „i“ = 1, 2, 3. 9. (dokončovacia tlač) Súčet všetkých výsledkov „ri“ vynásobený počtom súvisiacich „dní“ výsledkov v oblasti do vtáčie dni „L ri days“ strávené za i-tý počet (tučné písmo a podčiarknuté) (40,165) hl!
t L: ---------------------------- II vtáčie dni (1 až 9) = (I titage) (316,130) 1 (28 800) 1 (131 444) -42-
Výsledky Tabuľka 2: Vývoj populácie morských kačíc na vzorkovanej ploche Marienfelde (9) v období medzi prvým a posledným odberom vzoriek bentosu. Zobrazujú sa výsledky štyroch počtov lodí „S“ a piatich počtov lodí „F“. (Tučné písmo) Na vytvorenie stredných hodnôt boli použité výsledky „n“ dvoch po sebe nasledujúcich počtov: „ri“ = (ni/2 + ni + 1/2). „Nt“ je výsledok „i“ počtu a „i“ = 1, 2, 3. 9. (dokončovacia tlač) Súčet všetkých výsledkov „ri“ vynásobený počtom súvisiacich „dní“ výsledkov v oblasti do vtáčie dni strávené pre i-tý počet "I. dni ri ". (tučné písmo a podčiarknuté) L. dni (6 až 9) 1 ---- - -------- (62) l i --- ----------------------
---- -- --- ---- T - - - - - ------ ---- - II vtáčie dni (1 až 9) = (i n dní) (120,949) 1 (13,493,5) 1 (13,694) 1-44-
Výsledky Tabuľka 3: Vývoj populácie morských kačíc na testovacej ploche Kalberger Heide-W (12) v období medzi prvým a posledným odberom vzoriek bentosu. Zobrazujú sa výsledky počítania piatich počtov lodí „S“ a piatich počtov lietadiel „F“. (Tučné písmo) Priemerné hodnoty sa vytvorili z výsledkov „n“ dvoch po sebe nasledujúcich počtov: „n“ = (ni/2 + ni + 1/2). „Nt“ je výsledkom „i“ -tého počtu a „i“ = 1, 2, 3, 1 0. (dokončovacia tlač) Súčet všetkých výsledkov „ri“ vynásobený počtom súvisiacich „dní“ výsledkov v oblasti Dni vtákov „I n days“ až po „i“ počet. (Tučné písmo a podčiarknuté) číslo (i) a kajka dlhochvostá; bodák: ------- Artder-zällfurig ----- r-- oatü_m nnn --- ROl & er9er-Hercre
) -: --- (nf, (nf, I dni (7 až 1 0) i (63) rva9effage 0,05). -49-
Diskusia Je však možné, že spotreba kačíc bola nadhodnotená (pozri kritiku metód, kapitola 5.1.4.); problémy so vzorkovaním na staniciach s najvyššou populáciou lastúrnikov na Kalberger Heide už boli zdôraznené (kapitola 4.3.3.). 300 g AFTG I m 2 200 100 13,36 g AFTG/m 2 z 2 87,28 g AFTG/m> 15,30% zníženia spôsobeného morskými kačicami 0 - + - 1. novembra. 24. jan 28. marca Dátum odberu vzoriek 1990/91 Odhadovaná populácia mäkkýšov t S.E.: f. ttt. wj očakávaná spotreba morských kačíc: c o Obr. 29: Bilancia biomasy mäkkýšov a potravinové požiadavky morských kačíc pre testovanú oblasť Kalberger Heide (12). Potreba potravy sa kumulatívne zobrazuje ako spotreba biomasy stanovená na jeseň. -88-
Diskusia V prípade testovacej oblasti Marienfelde možno odhadnúť podiel celkového zníženia fauny mäkkýšov spôsobenej kačicami na menej ako 5% (obr. 30). g AFTG I m 2 300 200 100 2 6,08 g AFTG/m z 2 127,13 g AFTG/m> 4,78% zníženia spôsobeného morskými kačicami 0 - + - 31.0ct 22. januára. 2. marca Dátum odberu vzoriek 1990/91 Odhadovaná populácia mäkkýšov t S.E.: i: "t: = r
== r:) t \ 1 Očakávaná spotreba morských kačíc: o D Obr. 30: Bilancia biomasy mäkkýšov a potravinové potreby morských kačíc pre testovanú oblasť Marienfelde (9) Potreba potravy sa zobrazuje kumulatívne ako spotreba biomasy stanovená na jeseň. -89-
a) b) Obr. 31: Okrem morských kačíc sa mäkkýšmi živia aj hviezdice (a) a ryby (b). V prvej polovici zimy tiež uprednostňujú pobyt na plochom dne, ktorý dáva rybárom možnosť zriaďovať pri nich žiabrové siete, najmä v zimnom období kačíc. -92-
Diskusia september október november december Obr. 32a: Intenzita vetra v zátoke Kiel v prvej polovici zimy 1990/1991. Zobrazujú sa dni, kedy sa na meteorologickej stanici majáku v Kieli o 14.30 h M.E.Z. Boli namerané rýchlosti vetra najmenej 5 Beaufort (8 m/s). Súčet obdĺžnikov poskytuje informácie o frekvencii silného vetra a jeho smere. Odtiene znamenajú: - 5 6 7 8 Beaufort Pokračovanie pre druhú polovicu zimy pozri obr. 32b -> -94-
Diskusia Január Február Marec Obr. 32b: Intenzita vetra v zátoke Kiel v druhej polovici zimy 1990/1991. Zobrazujú sa dni, kedy sa na meteorologickej stanici majáku v Kieli o 14.30 h M.E.Z. Boli namerané rýchlosti vetra najmenej 5 Beaufort (8 m/s). Súčet obdĺžnikov poskytuje informácie o frekvencii silného vetra a jeho smere. Odtiene znamenajú: 5 6 7 8 Beaufort -95-
Diskusia Malá hrúbka škrupiny rýchlorastúcich mušlí je pre kačice určite výhodná z dôvodu relatívne vyššieho obsahu mäsa. Na jednej strane sa musíte potápať menej často kvôli požadovanému množstvu energie a na druhej strane je možné ušetriť energiu na trávenie potravy (BUSTNES & ERIKSTAD 1990). V dôsledku predvídateľného smeru západného až juhozápadného vetra v západovýchodnom Baltickom mori sú lastúrniky na pobreží Šlezvicka-Holštajnska alebo na plytkých pozemkoch pri pobreží v rôznej miere ovplyvňované búrkami. Na pobreží sa často nachádzajú v závetrí krajiny a zvyčajne sa tu nachádza hrubší zvyškový sediment, ktorý slávkam lepšie drží ako piesok a štrk. Ak sa mušle oddelia od sedimentu v pobrežných vodách, je pravdepodobnejšie, že sa na pláž dopravia vo východných vetroch ako do hlbšej vody; t.j. dostupnosť tejto potravy pre morské kačice sa skôr zvyšuje ako znižuje v dôsledku erozívneho účinku mora. 5.5. Záverečná diskusia a vyhliadky V populačnej ekológii je bežné rozlišovať medzi faktormi závislými od hustoty a nezávislými od hustoty, ktoré môžu regulovať populáciu druhu ako celku alebo subpopulácie v biotope. Faktory závislé od hustoty sú potraviny a iné zdroje, konkurencia, predátori, patogény a parazity. Faktory nezávislé od hustoty sú podnebie, počasie a ďalšie abiotické faktory, ako aj povaha biotopu. Striktne povedané, striktné rozlíšenie medzi faktormi závislými od hustoty a faktormi nezávislými od hustoty nie je možné, pretože môže napr. hustota obyvateľstva druhu prispieva k zmene biotopu a jedlo môže byť dostupné v hojnom množstve prakticky nezávisle od hustoty (RUTSCHKE 1989). -99-
- Obyvateľstvo zimujúcich morských kačíc v zátoke Kiel 1 I Hľadanie potravy Distribúcia Spoločenské správanie I Potápanie
(Hustota kačice na základe jednotlivých jedál ctivitä r -----:; ._-- '.// Hĺbka vody/potreba potravy " "-. -
„„: _ . --4 teplota “jedlo používané kačicami
Vzdialenosť od pevniny/1 'ľadová pokrývka "._. L J
T letová aktivita vystavenie vetru hydrografické chemizmy
rt súčasná napučiavajúca erózia
Zákal vody Slanosť 0 - obsah pôdnej vody l1l c: l l1l-Cll 0 7
CD. Q) „0.N. c Q) -Cll Cll Q) a: - Potraviny, ktoré môžu používať kačice Potenciálne dostupné potraviny Potenciálne dostupný potravinový zdroj Potenciálne dostupný potravinový zdroj I - Migrat
/ i „veľkosť hniezdnej populácie h I/f“ narušenie stavu vtákov druhovo špecifická kapacita I, „I 1“ produkcia planktónu v sedimentoch I 1-1 pôvodné podmienky systému I. /
'\ ._ I Súťaž o jedlo I I I I I Obr. 33: Prehľad faktorov, ktoré ovplyvňujú populáciu a rozšírenie morských kačíc v zátoke Kiel. Jednotlivé faktory boli zoskupené do blokov: abiotické vľavo, biotické faktory (jedlo) v strede a zdatnosť druhov alebo jednotlivcov vpravo. Tieto bloky boli navzájom spojené, kde pravdepodobne existujú najväčšie vzájomné závislosti alebo interakcie. Použiteľná je iba časť jedla dostupného v tejto oblasti, ešte menšia časť sa skutočne použije. Potravinové zdroje však môžu byť pre prezimujúcu populáciu obmedzujúce kvôli nepredvídateľným účinkom abiotických faktorov. (bez nároku na úplnosť alebo úplnú správnosť) - 103-