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Freshwater mussel abundance and species richness: GIS relationships with watershed land use and geology

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Abstract:

We tested the hypotheses that mussel species richness and density are related to landscape features of watersheds. Measures of species richness and mussel density were estimated at 118 sites in 36 watersheds in the state of Iowa, U.S.A., a landscape characterized by >90% agricultural development. Geographical Information Systems (GIS) and regression analyses examined seven land use categories and nine geological descriptors, determining that both mean density and species richness were best correlated with mean watershed slope and the prevalence of alluvial deposits. Our analyses imply that agricultural watersheds with high slopes impact mussel abundance and richness through siltation and destabilization of stream substrate. Because alluvial deposits improve groundwater flux to streams, results suggest that relatively stable stream flows in alluvial watersheds improve mussel persistence. A second set of 82 observations on 38 independent watersheds corroborates the analyses, although historical and local impacts cause correlations between new observations and predictions to be weak.

Pour éprouver l'hypothèse selon laquelle la richesse en espèces et la densité des moules sont reliées aux caractéristiques du paysage du bassin versant, nous avons estimé la richesse en espèces et la densité des moules de 118 sites appartenant à 36 bassins versants en Iowa, un paysage utilisé à plus de 90 % pour l'agriculture. À l'aide de systèmes d'information géographique et d'analyses de régression, nous avons étudié sept catégories d'utilisation du territoire et neuf descripteurs géologiques et trouvé que la densité moyenne et la richesse en espèces sont en corrélation principalement avec la pente moyenne du bassin versant et l'importance des dépôts alluviaux. Nos analyses permettent de croire que les bassins versants agricoles à forte pente ont d'importantes répercussions sur l'abondance et la richesse des moules à cause de l'envasement et de la déstabilisation des cours d'eau. Parce que les dépôts alluviaux améliorent le flux des eaux souterraines vers les cours d'eau, nos résultats suggérent que les débits relativement stables dans les bassins versants alluviaux favorisent la persistance des moules. Une seconde série de 82 observations provenant de 38 autres bassins versants corroborent les résultats des analyses, mais à cause de facteurs historiques et des conditions locales, les corrélations entre ces nouvelles observations et nos prédictions sont faibles.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: February 1, 2002

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  • Published continuously since 1901 (under various titles), this monthly journal is the primary publishing vehicle for the multidisciplinary field of aquatic sciences. It publishes perspectives (syntheses, critiques, and re-evaluations), discussions (comments and replies), articles, and rapid communications, relating to current research on cells, organisms, populations, ecosystems, or processes that affect aquatic systems. The journal seeks to amplify, modify, question, or redirect accumulated knowledge in the field of fisheries and aquatic science. Occasional supplements are dedicated to single topics or to proceedings of international symposia.
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