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Relating crustacean zooplankton community structure to residential development and land-cover disturbance near Canadian Shield lakes

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We applied the land-cover cascade (LCC) concept to evaluate whether human disturbance affects crustacean zooplankton community in 13 nutrient-poor lakes of the Laurentian region along a gradient of residential development and land-cover disturbance. Zooplankton biomass responded indirectly to residential disturbances within the watershed based on path analysis. In most LCC models, total phosphorus enrichment was a strong intermediate element linking residential disturbances to increased biomass of small crustaceans (Bosmina, Ceriodaphnia, and Diaphanosoma) and Daphnia species (D. g. mendotae, D. dubia, and D. ambigua). Zooplanktivory index was also an intermediate element in LCC models of crustacean functional groups and an independent element in daphnid-based LCC models. Low zooplanktivory was associated with higher biomass of large Daphnia (D. pulicaria and D. catawba). However, residential disturbance and select environmental factors (phosphate enrichment, zooplanktivory index, lake depth, littoral macrophytes) explained only 42% and 57%, respectively, of among-lake variation in crustacean community and Daphnia assemblages. Variation partitioning analysis suggested that planktivory had a similar or greater influence than human disturbance and phosphate enrichment. Our study improves the knowledge of crustacean zooplankton responses to increasing residential development and land-use disturbances near Canadian Shield lakes.

Nous avons utilisé le concept de la cascade (LCC, «land-cover cascade») pour évaluer si les perturbations humaines affectent la communauté de crustacés planctoniques dans 13 lacs des Laurentides, encore pauvres en nutriments, le long d’un gradient de développement résidentiel et de déboisement dans le bassin versant. L’analyse de pistes (« path analysis ») montre que les changements dans la biomasse des crustacés planctoniques reflétaient surtout le niveau de développement résidentiel dans l’ensemble du bassin versant. Dans la plupart des modèles LCC, l’enrichissement en phosphore total jouait un rôle intermédiaire essentiel reliant les perturbations aux hausses de biomasse des petits crustacés (Bosmina, Ceriodaphnia et Diaphanosoma) et des petites espèces de Daphnia (D. g. mendotae, D. dubia et D. ambigua). L’indice de planctivorie était aussi un l’élément intermédiaire dans les modèles LCC des groupes fonctionnels de crustacés, et un élément indépendant dans ceux des espèces de Daphnia. Une plus faible planctivorie était associée à la présence des grandes espèces de Daphnia (D. pulicaria et D. catawba). Cependant, seulement 42 % et 57 % des variations inter-lacs dans la communauté des crustacés et les regroupements d’espèces de Daphnia étaient expliqués respectivement par le niveau de développement résidentiel dans le bassin versant et les facteurs environnementaux choisis (enrichissement en phosphore, indice de planctivorie, profondeur du lac, abondance des macrophytes). De plus, l’analyse de partition de la variance indique que le niveau de planctivorie avait une influence plus grande ou similaire à celles du développement résidentiel et de l’enrichissement en phosphates. Notre étude permet une meilleure compréhension des changements de la communauté zooplanctonique dans les lacs du Bouclier Canadien faisant face à des perturbations suite au développement résidentiel et à l’utilisation anthropique du territoire.

Document Type: Research Article

Publication date: December 1, 2008

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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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