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pH 6 as the threshold to use in critical load modeling for zooplankton community change with acidification in lakes of south-central Ontario: accounting for morphometry and geography

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Identifying thresholds of biotic community change along stressor gradients may be useful to both ecologists and lake managers; however, there are several weaknesses in the thresholds that have been identified for zooplankton communities along acidity gradients. The thresholds are often based on a single species even though pH sensitivities vary among species. They often measure changes in species occurrences, though abundances may be a more responsive indicator of damage. Their identification may be confounded by spatial and morphometric factors if they are derived from lake surveys. Finally, the thresholds have usually been subjectively identified. Our goal was to establish a threshold in zooplankton community change along an acidity gradient that did not have these four common weaknesses. We used two crustacean zooplankton community metrics: species richness and scores of a correspondence analysis based on species abundances. Spatial and morphometric patterns were detected in the zooplankton community data and then extracted. The relationship between zooplankton and acidity was then modeled using a step function that objectively identified a threshold of community change at pH 6 for lakes in south-central Ontario.

L'identification des seuils des changements dans les communautés biotiques le long de gradients de stress peut être utile aux écologistes et aux gestionnaires de lacs; il y a, cependant, plusieurs faiblesses dans les seuils identifiés jusqu'à maintenant pour les communautés de zooplancton le long de gradients d'acidité. Les seuils sont souvent basés sur une seule espèce, même si la sensibilité au pH varie d'une espèce à une autre. Ils mesurent généralement des changements dans la fréquence des espèces, alors que les abondances sont peut-être des indicateurs plus efficaces de la présence de dommages. Leur identification peut être faussée par des facteurs spatiaux ou morphométriques lorsqu'ils sont basés sur des inventaires de lacs. Enfin, les seuils sont couramment identifiés de façon subjective. Notre but était d'établir un seuil qui ne souffre pas de ces quatre faiblesses habituelles pour le changement dans les communautés de zooplancton le long d'un gradient d'acidité. Nous avons utilisé deux métriques des communautés zooplanctoniques — la richesse en espèces et les positions dans une analyse des correspondances basée sur l'abondance des espèces. Des structures spatiales et morphométriques ont été décelées dans les données sur les communautés zooplanctoniques et elles ont été retirées. La relation entre le zooplancton et l'acidité a ensuite été modélisée à l'aide d'une fonction pas à pas qui a identifié de façon objective un seuil de changement de communauté à pH 6 dans les lacs du centre-sud de l'Ontario.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: February 1, 2003

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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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