Ficha2 - Escola Superior Agrária de Bragança

ESCOLA SUPERIOR AGRÁRIA DE BRAGANÇA
CURSO DE ENGENHARIA DO AMBIENTE E TERRITÓRIO/FLORESTAL
ECOLOGIA DE SISTEMAS AQUÁTICOS/ORDENAMENTO DAS ÁGUAS INTERIORES
3º ANO / 2º SEMESTRE
TRABALHO PRÁTICO Nº 2
MEIO ABIÓTICO
Habitat
INTRODUÇÃO
O habitat é, por definição, o local onde os indivíduos, populações ou comunidades
podem encontrar condições ambientais necessárias à vida. As características do habitat
aquático incluem, por exemplo, a qualidade da água, locais de desova, áreas de
alimentação e refúgio ou a presença de vegetação aquática. Hoje em dia, é a base de
numerosos inventários, avaliação de impactos ou planos de gestão de espécies. Na
análise do habitat devemos considerar 4 fases: 1) inventariação, 2) análise da qualidade
do habitat, 3) monitorização e 4) implementação de técnicas de melhoria do habitat
(Bain & Stevenson, 1999).
A classificação de habitats pode ser efectuada a diferentes escalas ou níveis
fornecendo informação relevante do macrohabitat (ex. morfologia do canal, tipo de
escoamento, alterações das margens, integridade da mata riparia) e do microhabitat
(ex. profundidade, composição do substrato, velocidade da corrente, cobertura)
disponível e usado pelas espécies (Bisson & Montgomery, 1996).
Paralelamente foram desenvolvidos índices, adaptados a rios da Península Ibérica,
que permitem a avaliação dos habitats fluviais como é o caso do QBR associado à
qualidade dos ecossistemas ribeirinhos (Munné et al., 1998) e do GQC relativamente à
qualidade do Canal (Cortes et al., 1999).
1
OBJECTIVO DO TRABALHO PRÁTICO
O objectivo deste trabalho prático consiste na caracterização do habitat de dois sistemas
lóticos, os rios Penacal e Fervença, nomeadamente:
a)
Classificar o habitat segundo os níveis definidos por Hawkins et al. (1983);
b)
Determinar as variáveis do habitat e microhabitat.
c)
Calcular os Índices de 1) Qualidade do Ecossistema Ribeirinho (QBR) e 2) Qualidade do
Canal (GQC);
d)
Estabelecer comparações entre os 2 ecossistemas lóticos estudados
MATERIAL
SAÍDA DE CAMPO
Botas de Borracha
Fitas métricas, Vara graduada
Molinete
Clinómetro
Densiómetro
Ficha de campo (anexo I)
Ficha QBR (anexo III)
Ficha GQC (anexo IV)
Tabelas substrato
Tabela cobertura
Planímetro (Laboratório)
MÉTODOS
A- CLASSIFICAÇÃO DO HABITAT
- Proceda à caracterização global do ecossistema aquático, com base no preenchimento
da ficha de campo (anexo I).
- Com base no critério de Hawkins et al. (1993) classifique os habitats presentes para os
três níveis de resolução apresentados no dendrograma e figuras (anexo II).
B- VARIÁVEIS DO HABITAT E MICROHABITAT
1. COMPRIMENTO TOTAL- UNIDADE DE HABITAT
- Meça, com uma fita métrica, o comprimento da unidade de habitat procurando realizar
a operação na zona do talvegue do curso de água.
2
2. LARGURA DO CANAL E DO LEITO DE CHEIA
- Estabeleça um transecto, perpendicular ao fluxo da água, e com auxílio de uma fita
métrica proceda à medição da largura total (limites do rio).
- Seguidamente determine a largura do canal do leito de cheia (Bankfull width).
- Determine a largura média de cada unidade de habitat seleccionada utilizando os
dados de todos os grupos.
3. PROFUNDIDADE MÁXIMA E MÉDIA
- Determine a profundidade nas sub-secções definidas a partir do transecto realizado
para a avaliação da largura do rio.
- Anote a profundidade média e máxima observada.
4. ÁREA DA SECÇÃO MOLHADA
- Com os dados disponíveis da profundidade e largura determine a secção molhada de
acordo com a fórmula: A= Σ (AixBi)
5. VELOCIDADE DA CORRENTE
A. Molinete
- Fixe uma fita métrica nas margens do rio, tendo o cuidado de a colocar
perpendicularmente ao fluxo da água. Divida a distância total em distâncias regulares
(ver figura anterior) apropriadas (25 ou 50 cm) registando os valores obtidos em
cada sub-secção tendo em consideração duas situações:
a) se a profundidade h < 0,75 m, executar uma leitura a 0,6 da profundidade total.
b) se h > 0,75 m executar duas leituras, a 0,2 e 0,8 da profundidade total.
- Determine a velocidade média de acordo com a fórmula: vel. (média)= Σvi/n.
3
B. Objecto flutuante (necessário ter 2/3 imersos na água)
- Defina uma distância (D) ao longo do eixo longitudinal do rio. Lance um objecto
flutuante (ex. uma laranja) e registe o tempo (t) que demorou a percorrer tal
distância. Repita este exercício pelo menos 3 vezes.
- Proceda à repetição da metodologia acima descrita em 2-3 secções do rio.
6. CAUDAL
- Calcule o caudal de acordo com a fórmula:
Qn = dn * [ (bn+1 – bn-1)/2 ] * vn
Sendo:
Q- caudal na secção n
dn- profundidade na sub-secção n
bn- distância medida desde o ponto inicial até ao ponto n
vn- velocidade média na sub-secção n.
4
7. SUBSTRATO
- Avaliação da composição (frequência das classes de tamanho)
- Faça uma série de observações de partículas do substrato. Para tal, por cada unidade
de habitat definida (i.e. riffle, pool e run) seleccione aleatoriamente um ponto na
margem e realize um transecto (perpendicular ao sentido da corrente).
- No transecto, as observações devem ser obtidas com intervalos regulares (25 ou
50cm) registando os tipos de substrato de acordo com a seguinte tabela.
Tabela: Classificação dos tipos de substrato com base em classes de tamanho (escala de
Wentworth modificada)
Tipo de substrato
Tamanho das partículas (mm)
Códigos
Blocos
Pedras
cascalho
gravilha
areia
Limos, argilas
> 256
64-256
16-63,9
2-15,9
0,06-1,9
< 0,059
5
4
3
2
1
0
- Medir com uma régua a dimensão média B (largura) de cada partícula, conforme
apresentado na figura seguinte, com uma precisão milimétrica (mm)
A- COMPRIMENTO
B- LARGURA
C- ESPESSURA
- Calcule a média de todas as observações de substrato (e.g. N=200, mínimo para a
turma). Determine, por cada unidade de habitat seleccionada, o valor do 1) tamanho
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médio das partículas do substrato, 2) substrato dominante e 3) desvio padrão (indica a
heterogeneidade do substrato).
- Avaliação da estrutura: grau de colmatagem do substrato grosseiro (Embeddedness)
- Usando o critério definido na seguinte tabela, classifique o grau de colmatagem do
substrato em cada uma das unidades de habitat definidas (riffle, run, pool)
precisamente na zona do talvegue ou centro do canal.
Tabela. Critério de Platts et al. (1983) do grau de colmatagem do canal com materiais
finos (considerando as fracções < 2 mm, i.e. areia, limo e argila)
Grau de
Tamanho das partículas (mm)
colmatagem
<
Negligenciável Partículas do substrato- Gravilha, Cascalho, Pedras e Blocos têm
5% da sua superfície coberta por sedimentos finos
Baixo
Partículas do substrato- Gravilha, Cascalho, Pedras e Blocos têm
5-
25% da sua superfície coberta por sedimentos finos
Moderado
Partículas do substrato- Gravilha, Cascalho, Pedras e Blocos têm
25-
50% da sua superfície coberta por sedimentos finos
Alto
Partículas do substrato- Gravilha, Cascalho, Pedras e Blocos têm
50-
75% da sua superfície coberta por sedimentos finos
Muito alto
Partículas do substrato- Gravilha, Cascalho, Pedras e Blocos têm
>
75% da sua superfície coberta por sedimentos finos
8. VEGETAÇÃO RIPÁRIA
- Determine a composição do estrato arbóreo, arbustivo e herbáceo presente nas
margens dos rios.
- Atribua um grau de abundância (1-baixo até 5-elevado) para as espécies identificadas.
- Estabeleça (densiómetro ou estimativa visual) a percentagem de ensombramento do
canal.
9. GRAU DE PERTURBAÇÃO DAS MARGENS
- Calcule com auxílio de um clinómetro a inclinação das duas margens;
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- Determine o grau de perturbação das margens- avaliação subjectiva (%)
- Registe a presença de possíveis locais de refúgio para a fauna piscícola ( ex. margens
escavadas, raízes)
10. COBERTURA E REFÚGIO (PEIXES)
A cobertura consiste num parâmetro normalmente avaliado em termos do refúgio
proporcionado aos peixes. Inclui zonas de blocos, troncos, vegetação aquática,
turbulência como aparece ilustrado na seguinte figura.
- Determine a cobertura com base nos códigos e respectivas classes definidas na
seguinte tabela.
Tabela: Código utilizado para a cobertura (adaptado de Bovee, 1982)
CÓDIGO
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
DESCRIÇÃO DA COBERTURA
Sem cobertura
Objectos com Ø < 150 mm
Objectos com 150 < Ø < 300 mm
Objectos com Ø > 300 mm
Vegetação ripícola saliente ( < 1,5 m da superfície de água)
Raízes, troncos submersos, margens escavadas
Objectos com Ø < 150 mm, com vegetação ripícola saliente
Objectos com Ø < 150 mm, com raízes ou margens escavadas
Objectos com 150 < Ø < 300 mm, com vegetação ripícola saliente
Objectos com 150 < Ø < 300 mm, com raízes ou margens escavadas
Objectos com Ø > 300 mm, com vegetação ripícola saliente
Objectos com Ø > 300 mm, com raízes ou margens escavadas
Superfície turbulenta
Vegetação aquática submersa
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B- AVALIAÇÃO DOS HABITATS FLUVIAIS
B.1- Índice de Qualidade do Ecossistema Ribeirinho- QBR (Munné et al., 1998)
1. Calcule o QBR- Índice de Qualidade de Ecossistemas Ribeirinhos (QBR). Preencha
a ficha de campo (ver anexo III) tendo em conta todas as indicações
apresentadas.
2. Classifique a qualidade do ecossistema ribeirinho dos rios estudados com base nas
classes definidas na tabela seguinte.
Tabela: Classes de qualidade do Índice de Qualidade dos Ecossistemas Ribeirinhos
QBR
(pontuação)
0 - 25
CLASSE
V
SIGNIFICADO
(em termos de qualidade do ecossistema ribeirinho)
Degradação extrema- péssima qualidade
30 – 50
IV
Forte alteração- má qualidade
55 – 70
III
Início de importante alteração- qualidade aceitável
75 – 90
II
Cortina ripária ligeiramente perturbada- boa qualidade
> 94
I
Cortina ripária sem perturbações- estrutura natural
B.2- Índice de Qualidade do Canal- GQC (Cortes et al., 1999)
1. Calcule o QBR- Índice de Qualidade de Qualidade do Canal (GQC). Preencha a
ficha de campo (ver anexo IV) tendo em conta todas as indicações apresentadas.
2. Classifique a qualidade do canal dos rios estudados com base nas classes definidas
na tabela seguinte.
Tabela: Classes de qualidade do Índice do Grau de Qualidade do Canal- GQC.
GQC
(pontuação)
8 - 13
CLASSE
V
SIGNIFICADO
(em termos de qualidade do canal)
Canal completamente alterado
14 – 19
IV
Grande alteração do canal
20 – 25
III
Início de importante alteração do canal
8
26 – 30
II
Canal ligeiramente perturbado
> 30
I
Canal sem alterações
QUESTÕES
1. Faça uma análise comparativa das características físico-químicas da água dos
dois rios.
2. Quais os parâmetros que sofreram uma alteração mais acentuada no rio
Fervença? Que factores estão na sua origem? Justifique.
3. Quais são as vantagens e desvantagens do uso de análises físico-químicas nos
estudos de ecologia aquática?
4. Será importante obter informações dos teores de azoto e fósforo no meio
aquático? Porquê?
9
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BAIN, M.B. & STEVENSON, N.J. 1999. Aquatic Habitat Assessement. American
Fisheries Society. Bethesda. Maryland. 216 pp.
BISSON, P. & D. MONTGOMERY (1996): Valley segments, stream reaches, and channel
units. Pag. 23-52 in F. Hauer & G. Lamberti (Eds) Methods in Stream Ecology. Ac.
Press, London.
BOVEE, K.D., 1982. A Guide to Stream Habitat Analysis Using the Instream Flow
Incremental Methodology. Instream Flow Information Paper Nº 21, Biological Report
86 (7). U. S. Fish and Wildlife Service. Washington, DC.
CORTES, R.M.V., TEIXEIRA, A., CRESPI, A., OLIVEIRA, S., VAREJÃO, E. & PEREIRA,
A. 1999. Plano de Bacia Hidrográfica do Rio Lima. 1ª Fase. Análise e Diagnóstico da
Situação de Referência (Componente Ambiental). Anexo 9. Min. do Ambiente. 257 pp.
HAWKINS, C.P., E 10 co-autores. 1993. A hierarchical approach to classifying stream
habitat features. Fisheries. 18:3-12.
JÁIMEZ-CUELLAR, P., VIVAS, S., BONADA, N., ROBLES, S., MELLADO, A., ÁLVARZ,
M., AVILÉS, J., CASAS, J., OTEGA, M., PARDO, I., PRAT, N., RIERADEVALL, M.,
SÁINZ-CANTERO, E., SÁNCHEZ-ORTEGA, A., SUÁREZ, M., TORO, M., VIDALABARCA, M.R., ZAMORA-MUÑOZ, C. & ALBA-TERCEDOR, J. 2002. Protocolo
GAUDALMED (PRECE). Limnetica 21 (3-4): 187-204.
MUNNÉ, A., SOLÀ, C. & PRAT, N. 1998. QBR : Un índice rápido para la evaluación de la
calidad de los ecosistemas de ribera. Tecnologia del Agua, 175: 20-37.
PLATTS, W.S., MEGAHAN, W.F. & MINSHALL, G.W. 1983. Methods for evaluation
stream, riparian, and biotic conditions. U:S: Forest Service, Intermountain Forest
and Range Experiment Station, General Technical Report INT-138, Ogden, Utah.
USA.
10
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ANEXO I- CARACTERIZAÇÃO DO HABITAT (Ficha de campo Nº____ )
Rio:
Local:
Data:
Cond. Climatéricas:
água:
UTM
Montante
pH:
Unidade habitat
Profundidade Canal
máxima
média
Db (m)
D (m)
Comprimento
total
L (m)
Tipo
Carta (1/25 000):
Temp. ar:
Condutividade (µScm-1):
Nº
Hora:
O.D. (mg/L):
Jusante
Transparência:
Largura média
Leito aparente
Canal
Wb (m)
W (m)
Área
Velocidade
corrente
v (m.s-1)
A (m2)
Caudal
Q (m3.s-1)
1
2
3
4
UH
Composição substrato mineral
Blocos
Nº
%
Pedras
Cascalho
%
%
Materiais orgânicos (abund.)
Gravilha
Areia
%
%
Lim./arg.
%
LWD
CPOM
FPOM
1-5
1-5
1-5
Outros
1-5
Presença
Refúgios
Tipo
%
Indicadores perturbação
Leito
Margens
LWD
1-5
1-5
1-5
Barreiras
Pres./ausência
1
2
3
4
UH
Margem
Nº
1
2
3
4
Arbórea
Vegetação ripícola
Tipo
Ensombram.
Largura
Integridade
ripária
Arbustiva
(%)
(m)
tipo
Herbácea
Vegetação aquática
Tipo
Macrófitos
Micrófitos
Perturbação das margens
estabilidade Inclinação
Perfil
1-5
Esquerda
Direita
Esquerda
Direita
Esquerda
Direita
Esquerda
Direita
12
ANEXO I - CARACTERIZAÇÃO DO MICROHABITAT (Ficha de campo Nº____ )
Rio:
Local:
Data:
Cond. Climatéricas:
Hora:
Temp. ar:
Carta (1/25 000):
água:
UTM
Montante
-1
Condutividade (µScm ):
pH:
O.D. (mg/L):
O.D. (%sat.):
Jusante
Transparência:
Microhabitat disponível
Transecto (Intervalos regulares de 0,5 ou 1 m da margem esquerda para a direita)
UH
nº
Prof
(cm)
Vel.
m/s
Subs Cob
Cód. Cód.
Prof
(cm)
Vel.
m/s
Subs Cob
Cód. Cód.
Prof
(cm)
Vel.
m/s
Subs Cob
Cód. Cód.
Prof
(cm)
Vel.
m/s
Subs Cob
Cód. Cód.
Prof
(cm)
Vel.
m/s
Subs Cob
Cód. Cód.
Prof
(cm)
Vel.
m/s
Subs Cob
Cód. Cód.
Obs
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ANEXO II
Critério de classificação do habitat de Hawkins et al. (1983)
14
ANEXO II
Tipos de habitat definidos pelo sistema de classificação de Hawkins et al. (1993).
15
Tipos de habitat definidos pelo sistema de classificação de Hawkins et al. (1993).
16
Tipos de habitat definidos pelo sistema de classificação de Hawkins et al. (1993).
17
ANEXO III- QBR
18
ANEXO III- QBR
(continuação)
19
ANEXO IV- GQC
20
ANEXO IV- GQC
(continuação)
21