Research Paper

Assessing watermilfoil invasion effects on native macrophyte communities in North American lakes using a novel approach for macrophyte sampling

Évaluation des effets de l'invasion du myriophylle en épi sur les communautés de macrophytes indigènes dans les lacs d'Amérique du Nord grâce à une nouvelle approche d'échantillonnage des macrophytes

School of Biological Sciences, University of Aberdeen, Cruickshank Building, Aberdeen AB24 3UL, UK

^* Corresponding author: v.louca@abdn.ac.uk; smithslhs@gmail.com

Received: 27 October 2020
Accepted: 9 December 2020

Abstract

Aquatic invasive species are among the greatest threats to freshwater biodiversity. The aim of this study was to understand the effects of two invasive watermilfoil species (Myriophyllum heterophyllum Michx. and Myriophyllum spicatum L.) on native macrophyte communities and to assess community response to a range of invasion intensities as well as examine the influence of canopy types. We hypothesized that some communities would be more sensitive to invasion, and that some canopy species would facilitate watermilfoil presence. We used a novel approach to give better representation of the 3D aspect of the community which involved employing a modified quadrat approach to sample at two Connecticut lakes. Results show that watermilfoil invasion has a significant negative effect on native species richness. Floating canopy does not vary with invasion intensity, but submerged canopy does. One species, (Utricularia purpurea Walter), was associated with high native species richness and rarely occurred with invasive species. The results identify potential species that are disproportionally threatened by invasive species, as well as identifying invasion indicator species. The examination of canopy effects is uncommon in aquatic invasion ecology, and this study suggests that this aspect may have significant effects on resilience to invasion and overall community dynamics.

Résumé

Les espèces aquatiques envahissantes sont parmi les plus grandes menaces pour la biodiversité d'eau douce. L'objectif de cette étude était de comprendre les effets de deux espèces envahissantes de myriophylle (Myriophyllum heterophyllum Michx. et Myriophyllum spicatum L.) sur les communautés de macrophytes indigènes et d'évaluer la réponse des communautés à une série d'intensités d'invasion ainsi que d'examiner l'influence des types de canopée. Nous avons émis l'hypothèse que certaines communautés seraient plus sensibles à l'invasion et que certaines espèces de la canopée faciliteraient la présence du myriophylle. Nous avons utilisé une nouvelle approche pour donner une meilleure représentation de l'aspect 3D de la communauté, ce qui a impliqué l'utilisation d'une approche de quadrat modifiée pour échantillonner deux lacs du Connecticut. Les résultats montrent que l'invasion de myriophylle en épi a un effet négatif important sur la richesse des espèces indigènes. La canopée flottante ne varie pas avec l'intensité de l'invasion, mais la canopée submergée le fait. Une espèce, (Utricularia purpurea Walter), a été associée à une grande richesse en espèces indigènes et s'est rarement retrouvée avec des espèces envahissantes. Les résultats permettent d'identifier les espèces potentielles qui sont menacées de façon disproportionnée par les espèces envahissantes, ainsi que d'identifier les espèces indicatrices d'invasion. L'examen des effets de la canopée est peu courant dans l'écologie des invasions aquatiques, et cette étude suggère que cet aspect peut avoir des effets importants sur la résilience aux invasions et sur la dynamique globale de la communauté.