Research Paper

Taxonomic, phylogenetic and functional diversity of leeches (Hirudinea) and their suitability in biological assessment of environmental quality

Diversité taxonomique, phylogénétique et fonctionnelle des sangsues (Hirudinea) et leur aptitude à l'évaluation biologique de la qualité environnementale

Department of Hydrobiology, Faculty of Biology, Center of Biological and Chemical Research, University of Warsaw, Żwirki i Wigury 101, 02-089 Warszawa, Poland

^* Corresponding author: p.t.koperski@uw.edu.pl

Abstract

Different components of biological diversity of leeches (Hirudinea), sampled in lowland watercourses in Poland were compared between sites differed in terms of environmental quality, measured by officially approved procedures. Indices based on taxonomic diversity, rarefied species richness, taxonomic distinctness, phylogenetic diversity and functional diversity were considered in the analysis, for sites belonging to three biocoenotic types of watercourses. In most cases values of all indices except Pielou's evenness show unimodal relationships with environmental quality and in any case monotonic increase in diversity was not shown. Median values of diversity were significantly higher and its highest values were significantly more frequent at sites with moderate than with low or high environmental quality. This pattern of relationships was observed both for indices based on presence/absence data and those based on relative abundance of species. The significance of this mode of relationships differed between biocoenotic types and between procedures using to measure environmental quality. The results obtained show low and doubtful usefulness of each component of leech diversity as an element of biological assessment in lowland watercourses.

Résumé

Différentes composantes de la diversité biologique des sangsues (Hirudinea), échantillonnées dans les cours d'eau de plaine en Pologne, ont été comparées entre des sites différents en termes de qualité environnementale, mesurée par des procédures officiellement approuvées. Les indices fondés sur la diversité taxonomique, la richesse en espèces raréfiées, la diversité phylogénétique et la diversité fonctionnelle ont été pris en compte dans l'analyse, pour des sites de cours d'eau appartenant à trois types biocénotiques. Dans la plupart des cas, les valeurs de tous les indices, à l'exception de l'équitabilité de Pielou, montrent des relations unimodales avec la qualité de l'environnement et, en tout état de cause, une augmentation monotone de la diversité. Les valeurs médianes de la diversité étaient significativement plus élevées et les valeurs les plus élevées étaient significativement plus fréquentes dans les sites de qualité environnementale modérée plutôt que faible ou élevée. Ce patron de relations a été observé à la fois pour les indices fondés sur les données de présence/absence et ceux fondés sur l'abondance relative des espèces. L'importance de ce mode de relations différait entre les types de biocénoses et entre les procédures utilisées pour mesurer la qualité de l'environnement. Les résultats obtenus montrent que chaque composante de la diversité des sangsues est peu utile et douteuse en tant qu'élément de l'évaluation biologique dans les cours d'eau de plaines.