Research Paper

Macroinvertebrate communities in the Big East Lake water network in relation to environmental factors

Les communautés de macroinvertébrés dans le réseau du Grand lac Est, ses relations avec les facteurs environnementaux

¹ Key Laboratory of Ecological Impacts of Hydraulic-Projects and Restoration of Aquatic Ecosystem of Ministry of Water Resources, Institute of Hydroecology, Ministry of Water Resources and Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430079, PR China
² Yangtze Valley Water Environment Monitoring Center, Wuhan 430010, PR China

^⁎ Corresponding author: phycology@gmail.com

Abstract

The Big East Lake water network (BELWN), located in Wuhan city, China, is mainly composed of six lakes and isolated from the Yangtze river. At the background of restoring the hydrological connectivity between rivers and lakes, four season investigations were conducted during 2014–2015 to study the spatial distribution and seasonal dynamics of macroinvertebrate communities, explore their relationships with environmental factors, and forecast the change trends in assemblages in a long period after restoration measures. A total of 40 species were recorded, oligochaetes and chironomids dominated the communities. Season variation in density and biomass were distinct and the community differences in lakes related to the degrees of organic pollution. In comparison with the historical data, the species richness of mollusks in Donghu lake sharply decreased due to water pollution and the loss of diverse habitat. Concerning on the whole BELWN, the whole taxa recorded in our study was slightly fewer than the previous study. A new recorded species polychaete Nephtys sp. was first collected with an important ecological interest. As an urban lake system dominated by eutrophication, the water nutrients significantly affected the distribution of macroinvertebrates. According to the GAM models, the dominant species responded to environmental gradients with different response curves. After restoring the hydrological connectivity between rivers and lakes, the macroinvertebrate communities would change and the biodiversity would steadily increase with time. Additionally, the new recorded species Nephtys sp. would spread into the whole BELWN in the foresee future.

Résumé

Le réseau du Grand lac Est (BELWN), situé dans la ville de Wuhan, en Chine, est principalement composé de six lacs isolés du fleuve Yangtze. Dans le cadre du rétablissement de la connectivité hydrologique entre les rivières et les lacs, quatre études ont été menées pendant la période 2014-2015 pour étudier la répartition spatiale et la dynamique saisonnière des communautés de macroinvertébrés, explorer leurs relations avec les facteurs environnementaux et prévoir les tendances des changements dans les assemblages à long terme après les mesures de restauration. Un total de 40 espèces a été enregistré. Les oligochètes et les chironomides ont dominé les communautés. La variation saisonnière de la densité et de la biomasse était nette et les différences entre lacs dans les communautés étaient liées au degré de pollution organique. Par rapport aux données historiques, la richesse en espèces de mollusques du lac Donghu a fortement diminué en raison de la pollution de l'eau et de la perte de divers habitats. En ce qui concerne l'ensemble du BELWN, le total des taxons rencontrés dans notre étude était légèrement inférieur à celui de l'étude précédente. Une nouvelle espèce polychète Nephtys sp., d'un intérêt écologique important, a été échantillonnée. En tant que système lacustre urbain dominé par l'eutrophisation, les nutriments ont affecté de façon significative la répartition des macroinvertébrés. Selon les modèles GAM, les espèces dominantes ont répondu à des gradients environnementaux avec des courbes de réponse différentes. Après la restauration de la connectivité hydrologique entre les rivières et les lacs, les communautés de macroinvertébrés changeront et la biodiversité augmentera avec le temps. De plus, les nouvelles espèces comme Nephtys sp. se répandront dans tout le BELWN dans l'avenir.