Primary determinants of macrophyte community structure in 62 marshes across the Great Lakes basin: latitude, land use, and water quality effects

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Abstract:

We collected water quality, land use, and aquatic macrophyte information from 62 coastal and inland wetlands in the Great Lakes basin and found that species richness and community structure of macrophytes were a function of geographic location and water quality. For inland wetlands, the primary source of water quality degradation was inputs of nutrients and sediment associated with altered land use, whereas for coastal wetlands, water quality was also influenced by exposure and mixing with the respective Great Lakes. Wetlands within the subbasins of the less developed, more exposed upper Great Lakes had unique physical and ecological characteristics compared with the more developed, less sheltered wetlands of the lower Great Lakes and those located inland. Turbid, nutrient-rich wetlands were characterized by a fringe of emergent vegetation, with a few sparsely distributed submergent plant species. High-quality wetlands had clearer water and lower nutrient levels and contained a mix of emergent and floating-leaf taxa with a diverse and dense submergent plant community. Certain macrophyte taxa were identified as intolerant of turbid, nutrient-rich conditions (e.g., Pontederia cordata, Najas flaxilis), while others were tolerant of a wide range of conditions (e.g., Typha spp., Potamogeton pectinatus) occurring in both degraded and pristine wetlands.

Des données recueillies sur la qualité de l'eau, l'utilisation des terres et les macrophytes aquatiques dans 62 terres humides des régions côtières et intérieures du bassin des Grands Lacs indiquent que la richesse spécifique et la structure des communautés de macrophytes dépendent de la situation géographique et de la qualité de l'eau. Dans les terres humides intérieures, la source principale de dégradation de la qualité de l'eau est l'apport de nutriments et de sédiments causé par les changements dans l'utilisation des terres, alors que, dans les terres humides côtières, la qualité de l'eau est aussi influencée par le contact avec le Grand Lac adjacent et les mélanges d'eau qui s'y produisent. Les terres humides des sous-bassins des Grands Lacs d'amont, qui ont subi moins de développement et qui sont plus exposés, possèdent des caractéristiques physiques et écologiques tout à fait particulières, par comparaison avec les terres humides des Grands Lacs d'aval qui sont plus développés et moins protégés, et les terres humides intérieures. Les terres humides turbides et riches en nutriments sont caractérisées par le développement d'une ceinture de végétation émergente et la présence sporadique de quelques plantes submergées. Les terres humides de grande qualité possèdent une eau plus claire, des concentrations plus faibles de nutriments et une combinaison de taxons de plantes émergentes et de plantes à feuilles flottantes, d'une part, et d'une communauté diversifiée et dense de plantes submergées, d'autre part. Certains taxons de macrophytes se sont révélés intolérants aux conditions de turbidité et de richesse en éléments nutritifs élevées (e.g., Pontederia cordata, Najas flexilis), alors que d'autres tolèrent une gamme étendue de conditions (e.g., Typha spp., Potamogeton pectinatus) et se retrouvent dans les terres humides tant dégradées qu'intactes.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: August 1, 2001

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