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SYSTEMATICS AND THE SYNECOLOGY OF AQUATIC INSECTS: PHENOLOGY AND TEMPORAL STRUCTURE OF TEMPERATE LAKE ASSEMBLAGES

Published online by Cambridge University Press:  31 May 2012

P.P. Harper
Affiliation:
Département de sciences biologiques, Université de Montréal, C.P. 6128, Succ. “A,” Montréal, Québec, Canada H3C 3J7
Louise Cloutier
Affiliation:
Département de sciences biologiques, Université de Montréal, C.P. 6128, Succ. “A,” Montréal, Québec, Canada H3C 3J7
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Abstract

Four emergence series were collected from a small mesotrophic–dystrophic lake in the southern Laurentians of Québec: near shore (station A, 0.3 m, shrubs and heaths), in the littoral zone (B, 0.6 m, and C, 1 m, aquatic vegetation), and in open water (D, 6 m, no vegetation). A gradient of species richness (121–34), of numbers (4622–1120/m2), of diversity (5.62–2.42 bits), and of equitability (0.81–0.48) extended from the shore to the open water. Also recognized was a seasonal succession of early synchronized species, many of which completed a second generation by late summer, and of more dispersed summer species. This pattern was best exemplified in the shore station, whereas in deeper sites, the assemblages were increasingly less structured and dominated by fewer species. Chaoborus punctipennis, a benthic insect feeding in the water column at night, tended to predominate in the outer stations and to impose its particular seasonal dynamics on the assemblage there. Chronological clustering revealed distinctive early- and late-season assemblages in all sites. A succession of distinct and temporally structured mid-season assemblages was evident at the shore station, but this pattern was obscured in other stations because of the recurrence and dominance of the same species throughout. Though these particular patterns may be restricted to the one lake studied, this approach based on a taxonomical and temporal analysis offers promise for generalizations once it has been applied to a variety of lake systems.

Résumé

Quatre séries de récoltes d'insectes à l'émergence pendant une saison dans un lac mésodystrophe des Basses Laurcntides au Québec ont été réalisées près du bord (station A, 0.3 m, buissons et Ericacées), dans la zone littorale (B, 0.6 m, et C, 1 m, végétation aquatique) et dans la zone centrale (D, 3 m, sans végétation). Il y a un gradient de richesse en espèces (121–34), de densité (4622–1120/m2), de diversité (5.62–2.42 bits) et d'équitabilité (0.81–0.48) depuis la berge jusqu'au centre du lac. Il existe une succession saisonnière d'espèces printanières synchrones, dont plusieurs réussissent à compléter une seconde génération avant la fin de l'été, et d'espèces estivales à émergence plus dispersée. Cet arrangement se retrouve surtout près de la berge, alors que les autres stations sont progressivement moins structurées et plus dominées par un nombre réduit d'espèces. Chaoborus punctipennis, qui se nourrit la nuit dans la colonne d'eau, tend à dominer les stations plus profondes et impose son rythme particulier à l'ensemble du regroupement. Une analyse de groupements chronologiques met en évidence des assemblages particuliers d'espèces au début et à la fin de la saison. Ce n'est que près de la berge que les regroupements de mi-été sont structurés en une succession saisonnière bien définie; dans les autres, la structure s'obscurcit à cause de la dominance et de la récurrence d'un nombre limité d'espèces. Bien que les structures temporelles observées ici ne puissent être appliquées qu'au seul lac étudié pour le moment, ce type d'analyse temporelle et taxinomique pourrait s'avérer utile pour fins de comparaison et de généralisation.

Type
Research Article
Copyright
Copyright © Entomological Society of Canada 1993

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References

Butler, M.G. 1980. Emergence phenologies of some arctic Alaskan Chironomidae. pp. 307–314 in Murray, D.A. (Ed.), Chironomidae. Ecology, Systematics, Cytology, and Physiology. Pergamon Press, Oxford. 354 pp.Google Scholar
Butler, M.G. 1984. Life histories of aquatic insects. Chap. 3, pp. 24–55 in Resh, V.H., and Rosenberg, D.M. (Eds.), The Ecology of Aquatic Insects. Praeger, New York, NY. 625 pp.Google Scholar
Clifford, H.F. 1978. Descriptive phenology and seasonality of a Canadian brown-water stream. Hydrobiologia 58: 213231.Google Scholar
Corbet, P.S. 1964. Temporal patterns of emergence in aquatic insects. Can. Ent. 96: 264279.Google Scholar
Hamilton, A.L. 1971. Zoobenthos of fifteen lakes in the Experimental Lakes Area, Northwestern Ontario. J. Fish. Res. Bd Can. 28: 257263.Google Scholar
Harper, F., and Magnin, E.. 1971. Emergence saisonnière de quelques éphéméroptères d'un ruisseau des Laurentides. Can. J. Zool. 49: 12091221.Google Scholar
Harper, P.P., and Cloutier, L.. 1986. Spatial structure of the insect community of a small dimictic lake in the Laurentians (Québec). Int. Revue Ges. Hydrobiol. 71: 655685.Google Scholar
Harper, P.P., and Harper, F.. 1982. Mayfly communities in a Laurentian watershed (Insecta; Ephemeroptera). Can. J. Zool. 60: 28282840.Google Scholar
Hynes, H.B.N. 1984. The relationships between the taxonomy and ecology of aquatic insects, pp. 9–23 in Resh, V.H., and Rosenberg, D.M. (Eds.), The Ecology of Aquatic Insects. Praeger, New York, NY. 625 pp.Google Scholar
Legendre, L., and Legendre, P.. 1979. Ecologie numérique. 2. La structure des données écologiques. Masson, Paris. 355 pp.Google Scholar
Legendre, P., Dallot, S., and Legendre, L.. 1984. Succession of species within a community: Chronological clustering, with applications to marine and freshwater zooplankton. Am. Nat. 125: 257288.Google Scholar
Mackay, R.J., and Wiggins, G.B.. 1979. Ecological diversity in Trichoptera. A. Rev. Ent. 24: 185204.Google Scholar
Merritt, R.W., and Cummins, K.W. (Eds.). 1984. An Introduction to the Aquatic Insects of North America, 2nd ed. Kendall/Hunt Publishing Company, Dubuque, IA. 722 pp.Google Scholar
Resh, V.H., and Rosenberg, D.M.. 1984. The Ecology of Aquatic Insects. Praeger, New York, NY. 625 pp.Google Scholar
Resh, V. H., and Unzicker, J. D.. 1975. Water quality monitoring and aquatic organisms: The importance of species identification. J. Water Pollut. Control Fed. 47: 919.Google Scholar
Sweeney, B.W., and Vannote, R.L.. 1978. Size variation and the distribution of hemimetabolous aquatic insects: Two thermal equilibrium hypotheses. Science 200: 444446.Google Scholar
Vannote, R.L., Minshall, G.W., Cummins, K.W., Sedell, J.R., and Cushing, C.E.. 1980. The river continuum concept. Can. J. Fish, aquat. Sci. 37: 130137.Google Scholar
Vannote, R.L., and Sweeney, B.W.. 1980. Geographic analysis of thermal equilibria: A conceptual model for evaluating the effect of natural and modified thermal regimes on aquatic insect communities. Am. Nat. 115: 667695.Google Scholar
Vaudor, A. 1983. Prologieiel R, un logiciel d'analyse multidimensionnelle. Centre de calcul, Université de Montréal, Montréal, Qué.Google Scholar