Các biện pháp giảm thiểu lũ có ảnh hưởng đến cộng đồng cladoceran và copepod trong các khối nước vùng ngập lũ?

Hydrobiologia - Tập 798 - Trang 45-60 - 2015
Thomas Correll Jensen1, Bjørn Walseng1, Jon Museth2
1Landscape Ecology Department, Norwegian Institute for Nature Research, Oslo, Norway
2Human Dimension Department, Norwegian Institute for Nature Research, Lillehammer, Norway

Tóm tắt

Chúng tôi đã điều tra tầm quan trọng tương đối của các biện pháp phòng chống lũ và các biến số môi trường khác đối với cộng đồng cladoceran và copepod trong các khối nước vùng ngập lũ ở Đông Nam Na Uy. Các khối nước này bao gồm các gradient về kích thước, khoảng cách đến sông và hóa học nước, và một nửa trong số đó nằm sau các biện pháp phòng chống lũ. Các ảnh hưởng của các biến số môi trường đến các cộng đồng đã được phân tích bằng phương pháp phân tích dư thừa. Tập hợp các biến số môi trường đã giải thích được nhiều biến động hơn trong cộng đồng cladoceran so với cộng đồng copepod. Chất lượng nước quan trọng hơn nhiều so với các biến số liên quan đến lũ cho cả hai cộng đồng. Mặc dù độ phong phú của các loài cladoceran hơi cao hơn ở các khối nước ngoài biện pháp phòng chống lũ, nhưng tổng nitơ, tổng carbon hữu cơ (TOC) và khu vực của khối nước là những yếu tố quan trọng nhất đối với các loài cladoceran. Tỷ lệ che phủ thực vật thủy sinh là biến số quan trọng nhất đối với cả độ phong phú loài và cấu trúc cộng đồng của copepod. Mặc dù các kết quả của chúng tôi cho thấy chất lượng nước và các biến số không gian/cấu trúc quan trọng hơn các biện pháp phòng chống lũ trong việc cấu trúc các cộng đồng, nhưng tác động của TOC đến cộng đồng cladoceran có thể được trung hòa qua tác động của biện pháp phòng chống lũ lên TOC. Triển vọng cho một áp lực nhân sinh liên tục lên các vùng ngập lũ của sông gây lo ngại cho tương lai của các hệ sinh thái độc đáo này.

Từ khóa

#cladoceran #copepod #nước vùng ngập lũ #biện pháp phòng chống lũ #chất lượng nước #biến số môi trường

Tài liệu tham khảo

Baranyi, C., T. Hein, C. Holarek, S. Keckeis & F. Schiemer, 2002. Zooplankton biomass and community structure in a Danube River floodplain system: effects of hydrology. Freshwater Biology 47: 473–482. Barnett, A. & B. E. Beisner, 2007. Zooplankton biodiversity and lake trophic state: explanations invoking resource abundance and distribution. Ecology 88: 1675–1686. Benestad, R. E. & J. E. Haugen, 2007. On complex extremes: flood hazards and combined high spring-time precipitation and temperature in Norway. Climatic Change 85: 381–406. Borcard, D., P. Legendre & P. Drapeau, 1992. Partialling out the spatial component of ecological variation. Ecology 73: 1045–1055. Brooks, J. L., 1968. The effect of prey size selection by lake planktivores. Systematic Zoology 17: 272–291. Brooks, J. L. & S. I. Dodson, 1965. Predation, body size, and composition of plankton. Science 150: 28–35. Bækken, T., T. Röhrlack & R. Ptacnik, 2008. Samordnet overvåkning av vannkvaliteten i Glomma. Årsrapport 2007 (In Norwegian) NIVA report. Norwegian Institute for Water Research, Oslo: 23 pp. Bækken, T., M. R. Kile, H. Edvardsen & B. B. Skjelbred, 2013. Overvåkning av Glomma, Vorma og Øyeren 2013 (In Norwegian). Norwegian Institute for Water Research, Oslo: 44 pp. Carpenter, S. R., J. J. Cole, M. L. Pace, M. Van de Bogert, D. L. Bade, D. Bastviken, C. M. Gille, J. R. Hodgson, J. F. Kitchell & E. S. Kritzberg, 2005. Ecosystem subsidies: terrestrial support of aquatic food webs from C-13 addition to contrasting lakes. Ecology 86: 2737–2750. Copp, G. H., 1989. The habitat diversity and fish reproductive function of floodplain ecosystems. Environmental Biology of Fishes 26: 1–27. Cottenie, K., N. Nuytten, E. Michels & L. D. Meester, 2001. Zooplankton community structure and environmental conditions in a set of interconnected ponds. Hydrobiologia 442: 339–350. de Eyto, E., K. Irvine, F. Garcia-Criado, M. Gyllstrom, E. Jeppesen, R. Kornijow, M. R. Miracle, M. Nykanen, C. Bareiss, S. Cerbin, J. Salujoe, R. Franken, D. Stephens & B. Moss, 2003. The distribution of chydorids (Branchiopoda, Anomopoda) in European shallow lakes and its application to ecological quality monitoring. Archiv für Hydrobiologie 156: 181–202. Dodson, S. I., 1974. Zooplankton competition and predation: an experimental test of the size-efficiency hypothesis. Ecology 55: 605–613. Duigan, C. A., 1992. The ecology and distribution of the littoral freshwater Chydoridae (Branchiopoda, Anomopoda) of Ireland, with taxonomic comments on some species. Hydrobiologia 241: 1–70. Einsle, U., 1993. Crustacea: Copepoda: Calanoida und Cyclopoida, Vol. 8/4-1. Gustav Fischer Verlag, Stuttgart. Ekeberg, A. K. & B. Walseng, 2000. Colonization of three newly constructed wetlands in Trøgstad municipality, S. E. Norway (in Norwegian). In N. I. f. N. (edn) Research. NINA report Norwegian Institute for Nature Research, Oslo: 49 pp. Flössner, D., 2000. Die Haplopoda und Cladocera (ohne Bosminidae) Mitteleuropas. Backhuys Publishers, Leiden. Frisch, D., 2002. Dormancy, dispersal and the survival of cyclopoid copepods (Cyclopoida, Copepoda) in a lowland floodplain. Freshwater Biology 47: 1269–1281. Frisch, D., B. S. Libman, S. J. D’Surney & S. T. Threlkeld, 2005. Diversity of floodplain copepods (Crustacea) modified by flooding: species richness, diapause strategies and population genetics. Archiv für Hydrobiologie 162: 1–17. Frisch, D., K. Cottenie, A. Badosa & A. J. Green, 2012. Strong spatial influence on colonization rates in a pioneer zooplankton metacommunity. PLos One 7: e40205. Fryer, G., 1996. Diapause, a potent force in the evolution of freshwater crustaceans. Hydrobiologia 320: 1–14. Gerard, M., M. El Kahloun, J. Rymen, O. Beauchard & P. Meire, 2008. Importance of mowing and flood frequency in promoting species richness in restored floodplains. Journal of Applied Ecology 45: 1780–1789. Gray, D. K. & S. E. Arnott, 2011. Does dispersal limitation impact the recovery of zooplankton communities damaged by a regional stressor? Ecological Applications 21: 1241–1256. Haddeland, I., 2001. “Flomsone - Delprosjekt Flisa” NVE report, Vol. 9, Oslo: 35 pp (In Norwegian). Herbst, H. V., 1976. Blattfusskrebse (Phyllopoden: Echte Blattfüsser und Wasserflöhe). Kosmos Verlag, Stuttgart. Hill, M. O. & H. G. Gauch, 1980. Detrended correspondence analysis: an improved ordination technique. Plant Ecology 43: 47–58. Jensen, T. C., I. Dimante-Deimantovica, A. K. Schartau & B. Walseng, 2013. Cladocerans respond to differences in trophic state in deeper nutrient poor lakes from Southern Norway. Hydrobiologia 715: 101–112. Johnsen, S. I., J. Museth, A. K. Schartau, D. N. Barton, K. Fangel, L. Erikstad & B. Dervo, 2011. Local floodplain management in norway under climate change: flood risk reduction and biodiversity conservation. In Kelmam, I. (ed.), Municipalities Addressing Climate Change. Nova Science Publishers Inc, Hauppauge, New York: 113–132. Kiss, A., 2002. Distribution of Microcrustacea in different habitats of a shallow lake in the Ferto-Hanság national park, Hungary. Opuscula Zoologica Budapest 34: 43–50. Lauridsen, T. L. & I. Buenk, 1996. Diel changes in the horizontal distribution of zooplankton in the littoral zone of two shallow eutrophic lakes. Archiv für Hydrobiologie 137: 161–176. Liboriussen, L. & E. Jeppesen, 2006. Structure, biomass, production and depth distribution of periphyton on artificial substratum in shallow lakes with contrasting nutrient concentrations. Freshwater Biology 51: 95–109. Liu, Q., 1997. Variation partitioning by partial redundancy analysis (RDA). Environmetrics 8: 75–85. Lytle, D. A. & N. L. Poff, 2004. Adaptation to natural flow regimes. Trends in Ecology & Evolution 19: 94–100. Medley, K. A. & J. E. Havel, 2007. Hydrology and local environmental factors influencing zooplankton communities in floodplain ponds. Wetlands 27: 864–872. Mjelde, M., 2011. Ferskvann. In Lindegaard, A. & S. Henriksen (eds), Norsk Rødliste for Naturtyper 2011. Artsdatabanken, Trondhjem: 69–74. Museth, J., S. I. Johnsen, B. Walseng, O. Hanssen & L. Erikstad, 2011. Managing biodiversity of floodplains in relation to climate change. International Journal of Climate Change Strategies and Management 3: 402–415. Økland, R. H., 1990. Vegetation ecology: theory, methods and applications with reference to fennoscandia. Sommerfeltia 1: 1–172. Palmer, M. W., 1993. Putting things in even better order – the advantages of canonical correspondence-analysis. Ecology 74: 2215–2230. Poff, N. L., J. D. Allan, M. B. Bain, J. R. Karr, K. L. Prestegaard, B. D. Richter, R. E. Sparks & J. C. Stromberg, 1997. The natural flow regime. Bioscience 47: 769–784. Poff, N. L., J. D. Olden, D. M. Pepin & B. P. Bledsoe, 2006. Placing global stream flow variability in geographic and geomorphic contexts. River Research and Applications 22: 149–166. Rautio, M. & A. Korhola, 2002. EfIects of ultraviolet radiation and dissolved organic carbon on the survival of subarctic zooplankton. Polar Biology 25: 460–468. Rey, J. R., S. O’Connell, S. Suárez, Z. Menéndez, L. P. Lounibos & G. Byer, 2004. Laboratory and field studies of Macrocyclops albidus (Crustacea: Copepoda) for biological control of mosquitoes in artificial containers in a subtropical environment. Journal of Vector Ecology 29: 124–134. Saksgård, R. & T. Hesthagen, 2004. A 14-year study of habitat use and diet of brown trout (Salmo trutta) and Arctic charr (Salvelinus alpinus) in Lake Atnsjøen, a subalpine Norwegian lake. Hydrobiologia 521: 187–199. Santer, B., 1998. Life cycle strategies of free-living copepods in fresh waters. Journal of Marine Systems 15: 327–336. Scheffer, M. & E. H. van Nes, 2007. Shallow lakes theory revisited: various alternative regimes driven by climate, nutrients, depth and lake size. Hydrobiologia 584: 455–466. Sell, A. F., 1998. Adaptation to oxygen deficiency: contrasting patterns of haemoglobin synthesis in two coexisting Daphnia species. Comparative Biochemistry and Physiology a-Molecular and Integrative Physiology 120: 119–125. Simoes, N. R., J. D. Dias, C. M. Leal, L. D. M. Braghin, F. A. Lansac-Toha & C. C. Bonecker, 2013a. Floods control the influence of environmental gradients on the diversity of zooplankton communities in a neotropical floodplain. Aquatic Sciences 75: 607–617. Simoes, N. R., F. A. Lansac-Toha & C. C. Bonecker, 2013b. Drought disturbances increase temporal variability of zooplankton community structure in floodplains. International Review of Hydrobiology 98: 24–33. Smirnow, N. N., 1971. Chydoridae. Fauna USSR, Crustacea 1 (2). Israel Program for Scientic Translation 1974, Jerusalem. Strecker, A. L., R. Milne & S. E. Arnott, 2008. Dispersal limitation and climate-related environmental gradients structure microcrustacean composition in freshwater lakes, Ellesmere Island, Canada. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 65: 1905–1918. Tavernini, S., R. Primicerio & G. Rossetti, 2009. Zooplankton assembly in mountain lentic waters is primarily driven by local processes. Acta Oecologica – International Journal of Ecology 35: 22–31. ter Braak, C. J. F., 1995. Ordination. In Jongman, R. H. G., C. J. F. ter Braak & O. F. R. van Tongeren (eds), Data Analysis in Community and Landscape Ecology. Cambridge University Press, Cambridge: 1–299. ter Braak, C. J. F. & P. Šmilauer, 2002. CANOCO Reference Manual and CanoDraw for Windows User’s Guide: Software for Canonical Community Ordination (version 4.5). Microcomputer Power, Ithaca NY, USA. Tockner, K. & J. A. Stanford, 2002. Riverine flood plains: present state and future trends. Environmental Conservation 29: 308–330. Torke, B. G., 1976. A key to the identification of the Cyclopoid Copepods of wisconsin, with notes on their distribution and ecology Research report. Wisconsin Department of natural resources: 32. Vadeboncoeur, Y., E. Jeppesen, M. J. V. Zanden, H. H. Schierup, K. Kristoffersen & D. M. Lodge, 2003. From Greenland to green lakes: cultural eutrophication and the loss of benthic pathways in lakes. Limnology and Oceanography 48: 1408–1418. Walseng, B. & G. Halvorsen, 2005. Littoral microcrustaceans as indices of trophy. Verhandlungen des Internationalen Verein Limnologie 29: 827–829. Walseng, B. & G. Halvorsen, 2007. Freshwater crustaceans in Norway. In Norwegian Institute for Nature Research. http://www.nina.no/ninaenglish/Tematicpages/Freshwatercrustaceans.aspx. Walseng, B., D. O. Hessen, G. Halvorsen & A. K. Schartau, 2006. Major contribution from littoral crustaceans to zooplankton species richness in lakes. Limnology and Oceanography 51: 2600–2606. Wetzel, R. G., 2001. Limnology – Lake and River Ecosystems, 3rd edn. Academic Press, New York. Wilkinson, G. M., S. R. Carpenter, J. J. Cole, M. L. Pace & C. Yang, 2013. Terrestrial support of pelagic consumers: patterns and variability revealed by a multilake study. Freshwater Biology 58: 2037–2049. Zaret, T. M., 1980. Predation and Freshwater Communities. Yale University Press, New Haven/London.