Forurening og formering af mitter i Egeløkke Lung 2 Metoder
2.1 Undersøgelsesområde2.1.1 Undersøgelsesområdets beliggenhedEgeløkke Lung på Nordlangeland Undersøgelserne blev udført i moseområdet Egeløkke Lung, der er beliggende i en lavning i en række af hatformede bakker vest for Bøstrup, Nordlangeland. Moseområdet, der er ca. 8 ha, består af 5 bassiner fremkommet ved tørvegravning: Det nordlige-, østlige-, midterste, vestlige- og sydlige bassin, sidstnævnte betegnes »Hans Madsens Mose« (Fig. 1.2). Der er vandforbindelse mellem det østlige og midterste bassin via et rørsumpområde i den nordlige del, mens det midterste og vestlige bassin er forbundet med det sydlige bassin via en kanal. Afstrømning fra moseområdet sker via grøft og rør fra det sydlige bassin til Parksøen ved Egeløkke Gods og videre til farvandet mellem Langeland og Fyn. Tilstødende græsarealer omkring mosen er en del af et større græsningsareal for godset Egeløkkes kvægbesætning. Tidligere blev et tilstødende græsareal mod syd udnyttet til græsning for Pilegårdens kvægbesætning. 2.1.2 Mosens forureningstilstandMosen har modtaget urenset spildevand Siden 1949 har Egeløkke Lung modtaget urenset spildevand fra Bøstrup by og mejeri (bl.a. fra ostefabrikation), fra Emmerbølle-Helletofte samt fra spredtliggende ejendomme i nærmeste omegn. Hovedparten af spildevandet blev tilført det østlige bassin via 2 rørudløb i bassinets sydlige ende: En kloakledning og en mejeriledning etableret i henholdsvis 1949 og 1956; begge blev afbrudt i 1977. Spildevandsudledningen til mosen er nu helt ophørt. Slamaflejringer i mosen I årenes løb er der som følge af spildevandstilledningen opbygget betydelige
slamaflejringer i moseområdet. I 1991 varierede slamtykkelsen i østlige og midterste
bassin fra få cm til over 1.6 m; middel vand- og slamdybde i det østlige bassin var
henholdsvis 0.9 m og 0.8 m, i det midterste bassin 0.8 m og 0.7 m og det samlede
slamvolumen i de to bassiner er beregnet til henholdsvis Vand- og sedimentkemiske forhold før og nu De vand- og sedimentkemiske forhold i det østlige og midterste bassin er belyst af
Fyns Amt (1997); de vandkemiske analyser, der blev udført i 1976-97, omfattede total N
(µg/l), Mosen har ændret udseende I 1973-74, hvor de første undersøgelser over mitteproblemet i Egeløkke Lung blev
udført, var mosen kantet af rørsump, men iøvrigt stærkt præget af næsten
vegetationsløse sedimentflader af betydelig udstrækning (Nielsen & Christensen,
1975). Siden har rørsumpen bredt sig voldsomt, især i det midterste bassin. I 1991 var 2.2 Feltmetoder2.2.1 KlimamålingerRegistrering af vejrforhold Oplysninger om makroklima i undersøgelsesperioden er indhentet fra Danmarks Meteorologiske Institut. Daglige målinger af lufttemperatur (maksimum-minimum, °C), relativ luftfugtighed (maksimum-minimum, %) og vindhastighed (m/sek.) fra perioden 1. maj til 1. december 1996 (station nr. 28590, Rudkøbing) er anvendt. Lokal- og mikroklima i moseområdet blev i perioden 15. juli -12. december 1996 registreret hver time døgnet rundt ved hjælp af en datalogger (Grant 1000 Series, Squirrel Meter/Logger). Lufttemperatur og relativ luftfugtighed blev målt med sensorer placeret i skygge i 2 m og 20 cm højde; desuden blev der udført temperaturmålinger i slammet i mosen (2 cm under overfladen). 2.2.2 Udtagning og flotering af slamprøverSlamprøver indsamlet på 8 stationer Ved hjælp af en måleske blev der i perioden 24. maj til 1. december 1996 foretaget ugentlige kvantitative indsamlinger af slamprøver fordelt på 8 stationer: Station 1. Sydvest-delen af østlige bassin; sedimentet er fint kornet. Stationen er den mest fugtige gennem hele undersøgelsesperioden. Sedimentet er dog ikke vanddækket sent på sommeren. Station 2. Nordspids på tangen mellem østlige og midterste bassin; sedimentet er kendetegnet ved mange grenstumper og blade. I begyndelsen af juni er der dansemyglarver (Chironomus) og vandbænkebidere (Asellus) i prøverne, men vanddyrene forsvinder fra stationen senere på måneden. Station 3. Østside af midterste bassin; sedimentet minder om station 1, men bliver hurtigere tørt. Station 4. Sydøst-side af midterste bassin; sedimentet minder om station 1, men bliver hurtigere tørt. Station 5. Sydøst-delen af østlige bassin. Gamle slamflader fra mejeriudløbet; sedimentet består primært af henrådnende plantedele. De gamle slamflader er helt tilgroede og det kan derfor være svært at udtage standardiserede prøver. Hvad fugtighed angår, minder stationen om station 1. Station 6. Mundingen af afløb til det sydlige bassin; sedimentet er fint kornet og i sommerperioden dækket af blade. Der forekommer nedskredet jord med højere mineralsk indhold end selve sedimentet; jorden stammer fra dyreveksel, der krydser afløbet. Station 7. Østlige bassin ved Fyns Amts graveområde; i foråret er sedimentet meget flydende, nærmest mælkeagtigt og meget ildelugtende. Amtet gravede senere en del af bassinkanten væk og sedimentet får derfor større mineralsk indhold. Station 8. I tilløbet til det sydlige bassin, lige nord for broen; sedimentet er karakteriseret ved mange blade og grene. Forår og efterår er der strømmende vand på stationen. Midt på sommeren tørrer tilløbet ud og er meget tørt og der sker en delvis tilgroning med enårige urter. I denne periode forekommer der regnorme, havesnegle og springhaler i prøverne. Slamprøver floteres i sukkeropløsning Ved hver indsamling blev der udtaget 3 prøver 2.2.3 Indsamling af mitter med klækkefælderKlækningen af mitter registreres Voksne mitter, der klækker fra sedimentfladerne, blev indsamlet ved hjælp af
klækkefælder. De kegleformede klækkefælder er fremstillet af et PVC-rør (højde 20
cm, diameter 39 cm), hvorpå er fastgjort et stativ af 3 aluminiumsstivere, der i toppen
bærer en cirkulær, gennemsigtig acrylplade med en centralt anbragt studs (Nielsen et
al., 1996). Fældernes ydre er dækket af sort bomuldslærred forneden fastgjort
til PVC-røret, foroven til den cirkulære acrylplade. Omkring studsen i fældens top er
anbragt et udskifteligt fangbæger med fangvæske (60% benzoesyreopløsning tilsat nogle
dråber sulfosæbe som detergent). De voksne mitter, der klækker under fælden, opsamles
i det mørke fælderum, men vil bevæge sig opad mod lyset og opsamles i fangbægeret. Da
fældens areal er kendt 2.2.4 Indsamling af mitter med automatisk lysfældeDaglige lysfældeindsamlinger Flyvende mitter blev indsamlet ved hjælp af en automatisk lysfælde udviklet af Nielsen et al. (1977). Den attraktive lyskilde er en kviksølvlampe (80W), der udsender ultraviolet lys; dette lys tiltrækker mange tusmørke- og nataktive insekter, bl.a. mitter. Pæren er anbragt i en metaltragt, hvorover der er udspændt et metalnet med en maskediameter på 2 mm. Mindre insekter som mitter vil trænge gennem nettet til lyskilden, mens større insekter, f.eks. natsommerfugle udelukkes. I bunden af metaltragten, hvor pæren er monteret, er anbragt en ventilator, der frembringer et kraftigt sug. Småinsekter, der er trængt frem til lyskilden, vil øjeblikkeligt blive suget ned gennem tragten og gennem en finmasket nettragt for til sidst at blive opsamlet i et glas (70 ml) indeholdende en konserverende væske (60% benzoesyreopløsning tilsat nogle dråber sulfosæbe som detergent). Fælden rummer 24 glas placeret på en rondel, der via et ursystem kan styres på en sådan måde, at glassene kan skiftes efter selvvalgte tidsintervaller. I denne undersøgelse blev der skiftet et glas per døgn, dvs. at der gennem perioden 25. maj - 6. december 1996 blev foretaget daglige lysfældeindsamlinger. Lysfælden var anbragt på jorden 45 meter fra østre bassin i kanten af en hvedemark umiddelbart uden for det græsningsareal, der grænser op til mosen. 2.3 Laboratorieundersøgelser2.3.1 Opmåling og beskrivelse af larverLarvernes udviklingstrin bestemmes En sikker artsbestemmelse af mittelarver er på nuværende tidspunkt næppe mulig; mange arters larver er endnu ikke beskrevet og de anvendte systematiske karakterers variationsbredde er ikke tilstrækkeligt kendt. Ved hjælp af en række ydre kendetegn (hovedkapselfarve, pigmentering på thorax) og mål søgtes larverne arts- og stadiebestemt. På hver enkelt larve blev hovedkapsellængde og -bredde og individets totallængde opmålt under stereomikroskop (Olympus) ved hjælp af måleokular (forstørrelse 100) 2.3.2 Bestemmelse af voksne mitterVingetegning er en vigtig artskarakter Voksne mitter fra klækkefælder og lys/sugefælde blev udsorteret, arts- og kønsbestemt og optalt under stereolup (Olympus). Så vidt muligt blev bestemmelsen baseret på vingetegning, etc., men i mange tilfælde er nærmere undersøgelse af sensiller på følehorn, detaljer i palpeleddenes bygning eller af ydre hanlige genitalier nødvendig. I disse tilfælde er individerne efter afvanding i 96% alkohol (5 minutter) dissekeret og indlejret i Euparal på objektglas. Artsbestemmelsen er primært foretaget efter Campbell & Pelham-Clinton (1960) og Kremer (1965). Foruden artsbestemmelse blev hunnerne inddelt i fysiologiske stadier (nullipare/pare og gravide), der afspejler deres forplantningsmæssige tilstand og alder. Et antal gravide hunner blev dissekeret og ægantallet for den pågældende art bestemt. 2.3.3 Udarbejdelse af modelDen matematiske simuleringsmodel Formålet med modelleringen var at undersøge, om det er muligt at opbygge en matematisk simuleringsmodel, der kan forudsige tidspunktet for hovedflyvningen af den mest betydende mitteart afhængig af klimatiske forhold. Der anvendtes en stadie-struktureret, temperaturdrevet, populationsdynamisk modeltype, der er blevet udviklet til simulering af fødekæderelationer (Gutierrez, 1996) og videreudviklet til at simulere komplicerede fødenet (Axelsen et al., 1997; Holst et al., 1998). Her anvendes en relativt simpel udgave af modellen, hvor der kun simuleres udviklingen af en arts fænologi uden en grundig simulering af interaktioner med andre arter i økosystemet. Derfor simuleres udelukkende populationens antalsmæssige udvikling igennem en sæson uden hensyntagen til populationens biomasse og fødeudbuddet. I modellen foretages simulering af antallet af æg, larver, pupper og ni stadier af voksne. De ni voksenstadier repræsenterer tre gonotrofiske cykler, der hver består af stadierne nullipare, gravide og æglæggende. Æglæggende er ikke et fysiologisk stadium, men benyttes kun af modeltekniske årsager for at få æglægningen til at foregå efter en ægudviklingsperiode (gravide). Der simuleres kun tre cykler, da dødeligheden er så høj, at det kun er en meget lille del af de voksne hunner, der lever længe nok til at realisere en fjerde cyklus. Det er udelukkende hunnernes udvikling, der simuleres, idet det antages, at hannerne er til stede i tilstrækkeligt antal til parring, når hunnerne klækkes. Simuleringsprocedure og parametre Hvert livsstadies udvikling i tid simuleres i modellen ved hjælp af en »distributed delay« procedure. Når man anvender »distributed delay« inddeles hvert livsstadium, f.eks. ægstadiet, i et antal understadier. Dette antal understadier kan illustreres som et antal kasser, der placeres på en række. Når nye individer går ind i stadiet, f.eks. når der lægges nye æg, placeres de i første understadium, dvs. første kasse. Ved hvert tidsskridt flyttes en del af disse individer til det næste stadium (næste kasse). Når et individ forlader sidste understadium af et livsstadium, overføres det til næste livsstadium. »Distributed delay« tilfører populationen variation på middeludviklingstiden. Variationen i udviklingstiden beskrives matematisk ved hjælp af en Erlang fordeling (1) hvor k er antallet af »kasser«, Del er gennemsnitlig udviklingstid og t er tiden. Tidsskalaen i simuleringen er graddage, hvorved betydningen af svingende temperaturer automatisk tages i betragtning. Antallet af graddage per dag udregnes lidt forskelligt afhængig af de tilgængelige klimadata. Hvis klimadata findes som timemålinger benyttes formel (2) hvor D er det antal graddage, der akkumuleres i løbet af en dag, hvor Det var ikke muligt at skaffe de nødvendige informationer omkring udviklingstider og overlevelsesrater på artsniveau. Derfor har vi benyttet litteraturoplysninger om disse parametre fra andre arter. Dette betyder, at simuleringerne ikke kan siges at være møntet præcist på en eller flere af de arter, der forekommer i Egeløkke Lung. De viste simuleringer er dog foretaget med henblik på en art med tre generationer om året og diapause i ægstadiet. Andelen af æg, der går i diapause, stiger igennem sæsonen. Disse karakteristika er gældende for C. punctatus, hvorfor simuleringerne formodes at ligge ret tæt på denne art. En oversigt over input-parametre anvendt i simuleringsmodellen findes i Appendiks 1. |