Dynamics of pesticides and their metabolites in drainage waters during baseflow periods and rainfall-runoff events (RREs) were studied from 2014 to 2016 at three small, tile-drained agricultural catchments in Bohemian-Moravian Highlands, Czech Republic. Drainage systems in this region are typically built in slopes with considerable proportion of drainage runoff originating outside the drained area itself. Continuous monitoring was performed by automated samplers, and the event hydrograph was separated using O andH isotopes and drainage water temperature. Results showed that drainage systems represent a significant source for pesticides leaching from agricultural land. Leaching of pesticide metabolites was mainly associated with baseflow and shallow interflow. Water from causal precipitation diluted their concentrations. The prerequisites for the leaching of parental compounds were a rainfall-runoff event occurring shortly after spraying, and the presence of event water in the runoff. When such situations happened consequently, pesticides concentrations in drainage water were high and the pesticide load reached several grams in a few hours. Presented results introduce new insights into the processes of pesticides movement in small, tile-drained catchments and emphasizes the need to incorporate drainage hydrology and flow-triggered sampling into monitoring programmes in larger catchments as well as in environment-conservation policy.

The spatial distribution of suitable habitats and dispersal abilities of the constituent taxa jointly affect the structure of metacommunities in standing freshwaters. Most studies exploring spatial effects on aquatic metacommunities, however, focus on at most a few taxonomic groups. Within two consecutive seasons, we studied spatial patterns in the species richness and composition of three passively dispersing and three actively flying freshwater invertebrate groups (rotifers, microcrustaceans and molluscs vs. hemipterans, aquatic beetles and odonates) in a metacommunity system consisting of 42 newly or recently created fishless pools in a highly heterogeneous Central European sandstone landscape consisting of deep valleys and steep ridges. We hypothesized that the extent to which these dispersal barriers affect invertebrate groups depends on their dispersal mode, and that the ability of each group to colonize new habitats is affected by the landscape morphology. Moreover, we predicted that the history and age of the pools would play a major role in structuring of invertebrate communities. Following the classical island biogeography pattern, habitat size (measured as pool surface area or depth) was the key characteristic influencing species richness for each of the six studied groups (range of explained variation: 10%–58.7%). The number of nearby aquatic habitats (i.e., potential colonization sources) was also an important determinant of species richness for molluscs (18.8%), crustaceans (36.4%) and aquatic beetles (27.2%). After pool size, the most important factor influencing species richness was the presence and functional composition of aquatic macrophytes in the pools, which affected the species richness of odonates (25.2%), aquatic beetles (12.2%), rotifers (11.1%), and crustaceans (8.3%). Valley distances between localities, defined as the shortest distance that avoids crossing steep ridges, explained consistently slightly more variation in species composition (2.6%–12.6%) than did Euclidean distances (1.0%–10.1%) for all six groups. Spatial variables (the valley distance matrix, position of pools within clusters in the landscape, and the number of nearby aquatic habitats) explained more variation in species composition (3.4%–25.4%) than local pool characteristics (2.8%–9.4%) or temporal variation (0%–7.6%) in all taxa except hemipterans, whose species composition was almost equally affected by local (3.3%) and spatial factors (3.4%). We conclude that landscape‐level spatial structure in our study area affects the dispersal and metacommunity assembly of both actively and passively dispersing invertebrates more than studied pool characteristics or temporal variation. The observed congruence between groups with different dispersal modes is likely because flying insects follow similar dispersal routes as the key animal vectors of passive dispersers. Our study highlights the importance of including relevant topography features in studies of aquatic metacommunities in complex and heterogeneous landsc...

The forest road network influences surface runoff of uninfiltrated precipitation water on forest lands, mainly in hilly and mountainous areas. This water flows onto the road crown in unpaved forest roads that do not have any ditches. Dragging of extracted logs causes mechanical damage to the crown of unpaved forest road, and tracks after tractor wheels and furrows after dragged logs originate. Flowing water is accumulated in these depressions and the water stream causes erosion. The method for evaluation of conditions for the origination and degree of this erosion damage consists in the calculation of tangential stresses near the bottom at various depths of water and various gradients of road. Limit gradients of road for the origination of greater or smaller damage by erosion for the subsoil grain of various sizes are determined by a comparison of calculated tangential stresses with critical tangential stresses. Rates of discharge were calculated for the particular models of damage.

No abstract

Klíčová slova: VN Švihov -fosfor -pesticidy -léčiva -bodové -plošné zdroje znečištění SOUHRN Povodí největší české vodárenské nádrže Švihov na Želivce je výrazně antropogenně ovlivněno, a to jak přímým působením člověka, tak i intenzivní zemědělskou činností. Jakost povrchové vody je zde dlouhodobě ohrožována zejména eutrofizací, přítomností pesticidních látek a erozí. Vyšší koncentrace fosforu původem z bodových zdrojů je příčinou pokročilé eutrofizace toků. Způsob zemědělského obhospodařování podporuje rozsáhlou erozi zemědělské půdy a její sedimentaci v tocích a nádržích. Pesticidní látky pocházející zejména ze zemědělské produkce jsou nacházeny ve zvýšených koncentracích v drenážních i povrchových vodách v povodí VN Švihov. S živinami v odpadních vodách se do toků dostávají i další cizorodé látky, jako jsou např. léčiva, hormonální přípravky, kosmetické přípravky, antikoroziva, bisfenol A a další. Pesticidní látky i léčiva se mění na jednotlivé metabolické produkty, které ve vodě v různých formách přetrvávají. Z hlediska dlouhodobého výhledu je přechod na pěstování technických plodin v povodí vodárenské nádrže značným rizikem se závažnými důsledky pro kvalitu vody. ÚVODVodní nádrž Švihov na Želivce (dále jen VN Švihov) je největší českou vodárenskou nádrží, která poskytuje surovou vodu pro úpravu na vodu pitnou pro více než 1,2 mil. obyvatel České republiky. Plocha povodí je 1 178 km 2 , objem nádrže je 266 mil. m 3 s teoretickou dobou zdržení přibližně 430 dní. Nádrž je situována v zemědělsky intenzivně obhospodařované krajině, podíl zemědělsky užívaných ploch v povodích jednotlivých přítoků se pohybuje v rozmezí 50-80 %. Na rozsáhlých plochách se zde pěstují plodiny s kombinovaným využitím (částečně jako zdroj substrátu pro bioplynové stanice), především se jedná o širokořádkové plodiny, zejména kukuřici, řepku a brambory. Ve velkém měřítku se zde používají prostředky na ochranu rostlin [1]. Oblast je značně antropogenně zatížená lidskými sídly a z části i průmyslovou výrobou.Nedílnou součástí povodí VN Švihov jsou představné vodní nádrže: Němčice na Sedlickém potoce, Trnávka na vodním toku Trnava a vodní nádrže Sedlice a Vřesník na vodním toku Želivka. Tyto nádrže příznivě ovlivňují jakost povrchové vody, neboť z velké části zachycují splaveniny z povodí a zabraňují tak jejich usazování ve VN Švihov. Z hlediska retence živin se účinnost těchto tří představných nádrží pohybuje v rozpětí 20-50 % zachyceného fosforu [2]. Jakost povrchové vody ve VN Švihov je ohrožována zejména následujícími faktory: eutrofizací, přítomností pesticidních látek, erozí a možnou nevyrovnaností hydrologického režimu [2-4].