Community structure and decadal changes in macrozoobenthic assemblages in Lake Poyang, the largest freshwater lake in China

La structure des communautés et les changements décennaux dans les assemblages du macrozoobenthos du lac Poyang, le plus grand lac d’eau douce en Chine

¹ State Key Laboratory of Lake Science and Environment, Nanjing Institute of Geography and Limnology, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, P.R. China
² State Key Laboratory of Hydrology-Water Resources and Hydraulic Engineering, Nanjing Hydraulic Research Institute, Nanjing 210029, P.R. China

^⋆ Corresponding author: caiyj@niglas.ac.cn

Received: 19 February 2014
Revised: 19 May 2014
Accepted: 10 June 2014

Abstract

Lake Poyang is the largest freshwater lake in China and contains unique and diverse biota within the Yangtze floodplain ecosystem. However, knowledge of its macrozoobenthic assemblages remains inadequate. To characterize the current community structure of these assemblages and to portray their decadal changes, quarterly investigations were conducted at 15 sites from February to November 2012. A total of 42 taxa were recorded, and Corbicula fluminea, Limnoperna fortunei, Gammaridae sp., Nephtys polybranchia, Polypedilum scalaenum and Branchiura sowerbyi were found to dominate the community in terms of abundance. The bivalves Corbicula fluminea, Lamprotula rochechouarti, Arconaia lanceolata and Lamprotula caveata dominated the community in biomass due to their large body size. The mean abundance of the total macrozoobenthos varied from 48 to 920 ind·m^-2, the mean biomass ranged from 28 to 428 g·m^-2. The substrate type affected strongly the abundance, biomass, and diversity of the macrozoobenthos, with muddy sand substrates showing the highest values. Compared with historical data, remarkable changes were observed in the abundance of macrozoobenthos and the identity of the dominant species. The mean total abundance decreased from 724 ind·m^-2 in 1992 to 228 ind·m^-2 in 2012. The dominant species have shifted dramatically. Large unionids were dominant before 1998, whereas pollution-tolerant species (e.g., Branchiura sowerbyi) increased in dominance after 2008. Our findings should have implications for the conservation of the benthic biodiversity of this large Yangtze-connected lake.

Résumé

Le lac Poyang est le plus grand lac d’eau douce en Chine et contient des biotes uniques et diversifiés de l’écosystème de la plaine inondable du Yangtzé. Cependant, la connaissance de ses assemblages macrozoobenthiques reste insuffisante. Pour caractériser la structure de la communauté actuelle de ces assemblages et présenter leurs changements décennaux, des inventaires trimestriels ont été menés dans 15 sites de février à novembre 2012. Un total de 42 taxons ont été enregistrés, et Corbicula fluminea, Limnoperna fortunei, Gammaridae sp., Nephtys polybranchia, Polypedilum scalaenum, et Branchiura sowerbyi ont été trouvés dominant la communauté en termes d’abondance. Les bivalves Corbicula fluminea, Lamprotula rochechouarti, Arconaia lanceolata et Lamprotula caveata dominent la communauté en biomasse en raison de leur grande taille. L’abondance moyenne du total du macrozoobenthos varie de 48 à 920 ind·m^-2, la biomasse moyenne varie de 28 à 428 g·m^-2. Le type de substrat affecte fortement l’abondance, la biomasse et la diversité du macrozoobenthos, avec des substrats de sable boueux montrant les valeurs les plus élevées. En comparaison avec les données historiques, des changements remarquables ont été observés dans l’abondance du macrozoobenthos et l’identité des espèces dominantes. L’abondance totale moyenne a diminué de 724 ind·m^-2 en 1992 à 228 ind·m^-2 en 2012. Les espèces dominantes ont changé de façon spectaculaire. Les grands unionidés étaient dominants avant 1998, alors que les espèces tolérantes à la pollution (par exemple, Branchiura sowerbyi) ont augmenté en importance après 2008. Nos résultats devraient avoir des implications pour la conservation de la biodiversité benthique de ce grand lac connecté au Yangtzé.