-
Identifikace a základní charakteristiky sledovaných lokalit
Každá ze sledovaných lokalit monitorovací sítě je jednoznačně prostorově lokalizována a je charakterizována souborem základních popisných údajů. Podrobné informace o charakteristikách a obecných informacích o lokalitách viz LINK .
Lokality jsou identifikovány kódy užívanými v IS ARROW, popsány názvem toku a upřesněním lokalizace, obvykle názvem blízkého sídla. Lokality jsou také geograficky zařazeny vzhledem k jejich pozici ke katastrálnímu území, ke zvláště chráněným územím a vzhledem k riziku vysychání drobných toků.
Dále jsou pro každou lokalitu známé tyto popisné údaje:
- nadmořská výška [m n.m.]
- vzdálenost od pramene [km]
- plocha povodí [km2]
- řád toku dle Strahlera
- GPS souřadnice
- zařazení do typu jemného členění typologie vodních toků (Langhammer a kol. 2009)
Pro účely projektu byly lokality rozděleny do 5 kategorií:
- podhorské potoky 20 lokalit
- pahorkatinné potoky 16 lokalit
- podhorské a horské říčky 12 lokalit
- pahorkatinné říčky 17 lokalit
- nížinné a pahorkatinné řeky 21 lokalit
Jako nížinné lokality jsou v tomto členění chápána místa odběru do 200 m n.m., pahorkatinné lokality v rozmezí 201 až 500 m n.m., výše položená místa pak jako podhorské a horské lokality.
Potoky jsou typicky toky 3. a 4. řádu, s plochou povodí do 50 km2 a ve vzdálenosti od pramene do 15 km.
Říčky jsou typicky toky 5. a 6. řádu, s plochou povodí od 50 do 500 km2, vzdálenost od pramene 15 až 50 km.
Řeky jsou typicky 6. a vyšších řádů, s plochou povodí větší než 500 km2 a vzdálené od pramene více než 50 km.
Klima
Pro vyjádření míry změny klimatu ve sledovaném období byla použita klimatická data z let 1961 až 2015 poskytnutá Českým hydrometeorologickým ústavem. Jedná se o denní průměrné teploty a denní úhrny srážek v gridové síti 25 x 25 km pokrývající území ČR. Jelikož jsou denní data pro hodnocení dlouhodobých změn příliš podrobná, byla v dalších analýzách použita měsíční data vypočtená z dat denních (tj. průměrné měsíční teploty a měsíční úhrny srážek) v původní gridové síti. Vzhledem k tomu, že body gridové sítě neodpovídají monitorovací síti sledovaných lokalit, bylo nutno interpolovat bodová data na plochu území ČR a teprve takto přepočtená data vztáhnout k jednotlivým lokalitám monitorovací sítě. Vypočtené hodnoty měsíčních průměrů teplot a úhrnů srážek byly použity pro vytvoření gridů v podrobnosti 200 x 200 m pokrývajících celou ČR. Gridy byly vytvořeny spline interpolací. Ukazatele pro každou jednotlivou lokalitu byly vypočtené jako průměrná hodnota ukazatele z gridu v okolí 1 km každé sledované lokality. Tato surová (odečtená z interpolovaných vrstev GIS) klimatická data bylo nutno pro další zpracování adjustovat. Pro hodnocení změn ve sledovaném období (od roku 1996 do roku 2015) byla vybrána pouze odečtená klimatická data z let 1986 až 2015 (tedy údaje sahající maximálně deset let před první etapu). Kvůli odlišné povaze teplotních a srážkových dat byly dále teploty a srážky hodnoceny zvlášť. Vzhledem k sezónnímu charakteru teplotních časových řad byla analýza provedena metodou dekompozice na sezónní, trendovou a náhodnou složku pro každou lokalitu zvlášť. Sezónní složka byla z časových řad odstraněna, výsledná časová řada byla následně centrována (od všech hodnot byl odečten průměr ze všech hodnot řady). Takto ošetřená data představují výkyvy hodnot oproti běžnému průměru daného měsíce.
Srážková data, vykazující menší sezónnost a vysokou míru extrémních měsíčních výkyvů, byla adjustována pro každou lokalitu zvlášť a byla nejdříve centrována po jednotlivých měsících, tzn. od všech hodnot byla odečtena průměrná hodnota pro daný měsíc v celé časové řadě očištěná od extrémních výkyvů (definovaných jako trojnásobek směrodatné odchylky). Takto upravená data byla rozložena na sezónní, trendovou a náhodnou složku a sezónní složka byla ze srážkové řady odstraněna. Vzhledem k předešlé úpravě (odečtení průměrů) však již byla sezónní složka téměř zanedbatelná. Takto ošetřená data představují výkyvy hodnot oproti běžnému průměru daného měsíce.
Databáze tedy ve výsledku obsahuje a pro hodnocení nabízí dva typy klimatickýchdat:
i) surová odečtená klimatická data, reprezentující reálné hodnoty klimatických ukazatelů (průměrná teplota a úhrn srážek) v blízkém (1 km) okolí každé z lokalit monitorovací sítě a
ii) adjustovaná klimatická data reprezentující “abnormality” v klimatických ukazatelích za sledované období v blízkém (1 km) okolí každé z lokalit monitorovací sítě.
Hydromorfologické hodnocení vodních toků
V rámci řešení projektu bylo na profilech monitorovací sítě provedeno mapování hydromorfologických podmínek podle Metodiky monitoringu hydromorfologických ukazatelů ekologické kvality vodních toků, tzv. HEM (Langhammer 2014a). Mapování bylo prováděno od srpna 2015 do března 2016. Celkem bylo hodnoceno 86 profilů sítě, na jednotlivých lokalitách bylo mapováno
3 až 5 homogenních úseků (tj. celkem 388 úseků toků, což odpovídá cca 55,6 km vodních toků). Během terénního průzkumu se mapované ukazatele zaznamenaly do mapových formulářů Metodiky typově specifického hodnocení hydromorfologických ukazatelů ekologické kvality vodních toků (Langhammer 2014b), z distančních dat byly zjištěny tyto ukazatele: upravenost trasy koryta, variabilita šířky koryta, břehová vegetace, využití příbřežní zóny, využití údolní nivy a průchodnost inundačním územím. Celkem bylo hodnoceno 17 ukazatelů, které jsou rozděleny do tří skupin:
i) koryto a břeh,
ii) příbřežní zóna a
iii) inundační území.
Při vlastním vyhodnocení se jednotlivé mapované úseky vodních toků přiřadily podle nadmořské výšky do „skupiny typů toků“ dle metodiky (Langhammer 2014b). Tato skupina pak určila hodnocenému úseku typově specifické váhy ukazatelů. Výsledky hodnocení jednotlivých úseků toků profilů sítě jsou dostupné na webovém portálu LINK.
Kvalita vody v tocích sledovaných lokalit
Pro potřeby projektu byla sledována jakost vod v intencích Rámcové směrnice o vodách (2000/60/ES), která stanovuje pět základních všeobecných fyzikálně-chemických složek stavu podporujících biologické složky, jež mají být hodnoceny v útvarech povrchových vod tekoucích. Tyto složky stavu jsou sledovány pomocí vybraných ukazatelů. V ČR je seznam těchto ukazatelů uveden v Metodice hodnocení všeobecných fyzikálně-chemických složek ekologického stavu útvarů povrchových vod tekoucích (Rosendorf a kol. 2011) viz přehled v tabulce:
FYZIKÁLNĚ – CHEMICKÉ SLOŽKY STAVU UKAZATEL / INDIKÁTOR
Teplotní poměry teplota vody [°C]
Kyslíkové poměry: nasycení vody kyslíkem [%], BSK5 [mg.l-1]
Solnost: elektrická vodivost [mS.m-1]
Acidobazický stav: pH, alkalita jako KNK4,5 [mmol.l-1]
Živinové podmínky: celkový fosfor, PO4-P, NO3-N, NH4-N [mg.l-1]
V rámci projektu byly prováděny fyzikálně-chemické a chemické analýzy vody na 86 profilech monitorovací sítě s četností sledování 6x ročně. Sledované ukazatele (celkem 10) vychází ze seznamu ukazatelů uvedených v Metodice hodnocení všeobecných fyzikálně-chemických složek ekologického stavu útvarů povrchových vod tekoucích (Rosendorf a kol. 2011) LINK .
Výsledky těchto analýz slouží pro základní představu o kyslíkových a živinových poměrech. Výsledky analýz povrchových vod na profilech sítě v r. 2015-6 a také z předchozí etapy (r. 2007-08) jsou dostupné na webovém portále.
Hodnocení výsledků fyzikálně chemických analýz vody bylo provedeno dle ČSN 75 7221 a dále dle Metodiky hodnocení všeobecných fyzikálně-chemických složek ekologického stavu útvarů povrchových vod tekoucích.
Využití krajiny
Pro hodnocení dopadů změn ve využití krajiny na biotu vodních toků byly použity vrstvy GIS systému CORINE Land Cover (CLC) LINK . Z dostupných vrstev mapujících pokrytí jednotlivými typy povrchů dle využití krajiny (typologie např. zde: LINK ) v čase byla vybrána tři časová období, která nejlépe odpovídají rozdělení etap výzkumu:
i) vrstva CLC_2000 z roku 2000 pro I. etapu,
ii) CLC_2006 z roku 2006 pro II. etapu,
iii) CLC_2012 z roku 2012 pro III. etapu výzkumu.
Pro každou lokalitu monitorovací sítě bylo definováno celkem pět ploch vztahujících se k dané lokalitě, na nichž byla vypočítána plocha (v km2) a procentuální zastoupení jednotlivých typů povrchů:
i. celková plocha povodí nad lokalitou monitorovací sítě,
ii. okruh (radius) 10 km okolo lokality omezený celkovou plochou povodí,
iii. okruh (radius) 1 km okolo lokality omezený celkovou plochou povodí,
iv. příbřežní pás o šířce 250 m (na obou březích) podél vodního toku maximálně do vzdálenosti 15 říčních kilometrů proti proudu nad lokalitou, vymezený hranicí povodí,
v. příbřežní pás o šířce 100 m (na obou březích) podél vodního toku maximálně do vzdálenosti 15 říčních kilometrů proti proudu nad lokalitou, vymezený hranicí povodí.
Definované plochy jsou ilustrovány na příkladu lokality Vlára – Svatý Štěpán na obrázku níže.
Databáze tedy ve výsledku obsahuje a k hodnocení nabízí zastoupení jednotlivých typů povrchů v km2 a procentuální zastoupení pro pět různě definovaných ploch vztažených ke každé z lokalit monitorovací sítě pro I., II. a III. etapu výzkumu.
Typy povrchů byly zařazeny do čtyř kategorií:
í) zastavěná plocha,
ii) lesy,
iii) orná půda
iv) ostatní.
Názorné vymezení jednotlivých ploch pro výpočet zastoupení typů povrchů CORINE pro lokalitu monitorovací sítě (lokalita označena černým bodem). Modrou barvou je zvýrazněna celá říční síť nad lokalitou monitorovací sítě, černou barvou je ohraničeno celé povodí toku nad lokalitou, cihlově červenou je označeno desetikilometrové okolí lokality v ploše povodí (vnější půlkruh) a kilometrové okolí lokality v ploše povodí (vnitřní půlkruh), fialovou a oranžovou barvou jsou označeny příbřežní pásy 250 m, resp. 100 m široké okolo říční sítě do vzdálenosti max. 15 km říčních kilometrů nad lokalitou.