The structure of fish communities in Hungarian running waters and their ecological analysis

A múlt század nyolcvanas éveinek közepétől az antropogén hatások vízgyűjtő léptékű, vagy globális hatásainak ökológiai kutatása során vált egyre világosabbá az ökológiai jelenségek skálafüggése, ezzel együtt az a tény, hogy a vízgyűjtő méretű kérdésekre nem a populációs, hanem a közösségi ökológia eredményei biztosítanak jobban értelmezhető és interpretálható eredményeket. A folyókutatás fejlődése alapvetően a fluviális rendszerek jelentőségének és degradáltságának felismerésével, állapotuk megőrzésének és javításának igényével magyarázható. A hazai vízfolyáshálózat közösségi ökológiai jellemzése érdekében ökológiai vizsgálatokat végeztem a Duna hazai vízgyűjtőterületének vízfolyásain. A statisztikai értékelések 122 vízfolyás mintahely alapadatai alapján történtek. Az elemzésekhez felhasznált mintavételi helyekről összesen 61 halfaj 53 094 egyedét mutattam ki. A klasszifikációs, és ordinációs statisztikai elemzések eredményeként nyolc, ökológiai szempontból elkülöníthető halközösség-típust, e mentén pedig nyolc vízfolyás-típust lehet azonosítani a Duna magyarországi vízgyűjtőjében. Bizonyítottam, hogy a hazai vízfolyások halközösségeinek létrejötte szempontjából vízgyűjtő léptékben elsősorban a hidrológiai környezeti tényezők – vízsebesség, tengerszint feletti magasság, mederszélesség, közepes vízhozam – felelősek, de ezek mellett bizonyos típusokban a fizikai és kémiai környezeti tényezők is befolyásolják, vagy meghatározzák a közösség struktúráját. A meghatározott nyolc vízfolyástípus halközösségeit funkcionális jellemzői alapján is elemeztem. A diszkriminanciaanalízis eredménye azt jelzi, hogy a funkcionális jellemzők összessége alkalmas a víztípuscsoportok lehatárolására, míg a kisebb mutatószámú funkcionális jellemzők jól alkalmazhatók egy-egy speciális állapot jelzésére. Az eredmények ökológiai szempontú értelmezése alapján megállapítható, hogy a többváltozós statisztikai elemzések során meghatározott csoportok nem lineárisan kapcsolódnak össze, hanem grádiens mentén, fokozatosan változnak, így a vizsgált vízgyűjtő léptékben vízfolyásaink kontinuus rendszerekként viselkednek. A zonális és klinális folyómodellekhez viszonyítva a jelenlegi vizsgálat eredményei azonban azt is igazolják, hogy a gradiensszerű változásokban a vízfolyáshálózat minden tagjának meghatározott szerepe van, hangsúlyozva ezzel a konnektivitás szükségletét a halközösségek természetes struktúrájának fenntartása érdekében. A funkcionális jellemzők ökológiai elemzésének fontos tanulsága, hogy a RCC klinális modellje nem elégséges a vizsgált hazai vízfolyáshálózat halközösség-struktúra teljességének magyarázatára. Ugyanis az alapján nem értelmezhető az a hagyományostól eltérő zonális rendszer, amely a dombvidéki, de főként alföldi vízfolyástípusok közösségszerkezetét jellemzi, és amelyekben a legfontosabb közösségszervező tényező nem hidrológiai, hanem fizikai - kémiai jellegű.Starting from the 1980s, in the course of watershed-scale and global-scale ecological studies of the impact of anthropogenic influence, the scale dependence of ecological phenomena and the fact that answers given by community ecology to watershed-scale issues are easier to evaluate and interpret than those provided by population ecology, have become increasingly clear. The acceleration and development of river research can be basically explained by the recognition of the significance and the degraded character of fluvial systems and the demand to preserve and improve their status. Community-ecological studies were carried out for characterization the watercourse network in the Hungarian section of the Danube drainage. The statistical evaluations were based on the fish data of 122 riverine sample sites. A total of 53 094 individuals belonging to 61 fish species were recorded in the sampling sites used for the analyses. As a result of classification and ordination analyses, I identified eight types of fish communities distinguishable on the basis of their ecological characteristics, and accordingly, eight watercourse types in the Hungarian section of the Danube drainage. I confirmed that mainly hydrological environmental factors – water velocity, elevation, width of the stream bed, medium discharge – were responsible for the development of the fish communities in Hungarian watercourses on a watershed scale, but the community structure was also affected or determined by physical and chemical environmental factors in certain types. The fish communities of the eight identified watercourse types were also analyzed in terms of the species traits. The result of discriminant analysis indicates that the totality of species traits is suitable for the delimitation of water type groups, while functional characteristics with lower index numbers could be used well to indicate special conditions. Interpreting the results from an ecological point of view, it could be determined that the groups identified using multivariate statistical analyses were not linked linearly but changed gradually on the studied watershed scale, so our watercourses behaved as continuous systems. However, compared to zonal and clinal river models, the results of the present study also corroborated that all components of the watercourse network had a certain role in gradient-like changes, which highlights the importance of connectivity in maintaining the natural structure of fish communities. It is an important lesson learnt from the ecological analyses of functional characteristics that the clinal model of the RCC is not sufficient to explain the fish community structure of the studied network of Hungarian watercourses in its entirety. It does not allow to interpret the non-traditional zonal system characterizing the community structure of the hilly and, even more, the lowland watercourse types, where the most important community-organizing factor is not of hydrological but of physical and chemical character.N