Research Paper

Charophyte variation in sensitivity to eutrophication affects their potential for the trophic and ecological status indication

La variation de la sensibilité des charophytes à l'eutrophisation affecte leur potentiel d'indication de l'état trophique et écologique

Institute of Environmental Protection – National Research Institute, Department of Freshwater Protection, Krucza 5/11D, 00-548 Warsaw, Poland

^* Corresponding author: akolada@ios.edu.pl

Received: 9 June 2021
Accepted: 23 July 2021

Abstract

Charophytes (stoneworts) form a group of macrophytes that are considered sensitive to eutrophication. The high indicator value of charophytes toward eutrophication results in their wide use in the bioassessment systems. I explored the variability of stonewort communities' requirements for trophic conditions in lowland temperate lakes and attempted to determine the role of individual syntaxa in assessing the ecological status of lakes in Poland. The position of charophyte communities' niches along the trophic gradient was analysed using the Outlying Mean Index approach. A few stonewort communities, i.e., Nitelletum opacae, N. mucronatae, N. flexilis and Charetum filiformis appeared to be specialised concerning water quality and may be considered indicators of habitats less eutrophic than the “mean” trophic conditions in the study domain. Most stonewort communities were relatively common in European waters. Four of them, i.e., Charetum tomentosae, C. asperae, C. contrariae and Nitellopsidetum obtusae, can be classified as ‘generalists’ with low marginality and broad ecological tolerance. Most stonewort communities appeared in a broad range of ecological status classes. In the case of 15 communities, 6 to 25% of occurrences were observed in lakes representing a less than good status, and they cannot be considered indicative of good ecological conditions. However, the high taxonomic diversity and extensive phytolittoral zone were most likely to occur when the phytocoenoses of stoneworts were present. In lowland naturally eutrophic lakes inhabited by eurytopic species, the extraordinary role of charophytes in the assessment of the ecological status can be interpreted through their significant contribution to the development of the littoral.

Résumé

Les charophytes forment un groupe de macrophytes qui sont considérés comme sensibles à l'eutrophisation. La valeur indicatrice élevée des charophytes vis-à-vis de l'eutrophisation entraîne leur large utilisation dans les systèmes de bioévaluation. J'ai exploré la variabilité des exigences des communautés de charophytes en matière de conditions trophiques dans les lacs tempérés de plaine et ai tenté de déterminer le rôle des relations individuelles dans l'évaluation du statut écologique des lacs en Pologne. La position des niches des communautés de charophytes le long du gradient trophique a été analysée à l'aide de l'approche OMI (Outlying Mean Index). Quelques communautés charophytes, c'est-à-dire Nitelletum opacae, N. mucronatae, N. flexilis et Charetum filiformis, ont semblé être spécialisées en ce qui concerne la qualité de l'eau et peuvent être considérées comme des indicateurs d'habitats moins eutrophes que les conditions trophiques «moyennes» dans le domaine d'étude. La plupart des communautés de charophytes étaient relativement communes dans les eaux européennes. Quatre d'entre elles, à savoir Charetum tomentosae, C. asperae, C. contrariae et Nitellopsidetum obtusae, peuvent être classées comme «généralistes» avec une faible marginalité et une large tolérance écologique. La plupart des communautés de charophytes sont présentes dans un large éventail de classes d'état écologique. Dans le cas de 15 communautés, 6 à 25% des occurrences ont été observées dans des lacs représentant un état moins que bon, et elles ne peuvent être considérées comme indicatrices de bonnes conditions écologiques. Cependant, la grande diversité taxonomique et l'étendue de la zone phytolittorale étaient plus susceptibles de se rencontrer lorsque les phytocénoses de charophytes étaient présentes. Dans les lacs de plaine naturellement eutrophes où vivent des espèces eurytopiques, le rôle particulier des charophytes dans l'évaluation du statut écologique peut être interprété à travers leur contribution significative au développement du littoral.