Environmental limits to a rapidly spreading exotic cladoceran¹

1 Guest Editor: Ladd Johnson.

Abstract:

Invasion of exotic species may be regulated either by regional factors (dispersal limitation) or by local site characteristics that influence colonization success (invasibility). To address the latter question, we surveyed crustacean zooplankton and abiotic features of 171 lakes in Missouri, Arkansas, and Oklahoma and examined features associated with presence of the exotic cladoceran Daphnia lumholtzi. The data set was also used to examine variation in zooplankton species composition in this region. Canonical Correspondence Analysis revealed that zooplankton distributions were most strongly correlated with lake fertility and conductivity. Logistic regression analyses showed that D. lumholtzi was more likely to invade larger and more fertile lakes and appeared unaffected by native zooplankton species richness or presence of particular species. Thus, the current study suggests that physico-chemical characteristics are better predictors than zooplankton communities for explaining the regional spread of D. lumholtzi. Nevertheless, the underlying causes for these trends are unclear, as landscape features correlated to the same physical features may also influence dispersal processes, and other unknown differences between lakes may also be important for colonization success.

Résumé:

L’invasion d’espèces exotiques peut être influencée par des facteurs régionaux (contraintes à la dispersion) ou par des caractéristiques locales qui ont un impact sur le succès de colonisation. Nous avons étudié l’influence des caractéristiques abiotiques locales sur les crustacés zooplanctoniques de 171 lacs du Missouri, de l’Arkansas et de l’Oklahoma. Nous avons en outre examiné les caractéristiques associées à la présence du cladocère exotique Daphnia lumholtzi. Les données qui ont été récoltées ont également servies à l’étude des variations de la composition en espèces zooplanctoniques. L’analyse des correspondances canoniques indique que la répartition du zooplancton est fortement corrélée à la fertilité des lacs et à leur conductivité. Les analyses de régression logistique montrent que D. lumholtzi est plus susceptible d’envahir les grands lacs très fertiles. Cette daphnie ne semble pas affectée par la richesse en espèces du zooplancton indigène ou par la présence d’espèces particulières. Cette étude suggère qu’il est plus approprié d’utiliser les caractéristiques physicochimiques des lacs que les communautés de zooplancton pour prédire l’expansion régionale de D. lumholtzi. Les causes de ces tendances sont toutefois plus ou moins claires. En effet, les caractéristiques du paysage, qui sont corrélées aux caractéristiques physiques des lacs, peuvent aussi influencer les processus de dispersion. On peut également émettre l’hypothèse qu’il y a d’autres caractéristiques associées aux lacs, encore inconnues, qui jouent un rôle important dans le succès de colonisation.

Keywords::

• biological invasions
• colonization
• Daphnia lumholtzi
• exotic species
• invasibility
• reservoirs
• zooplankton.

Mots-clés::

• colonisation
• Daphnia lumholtzi
• degré d’envahissement
• espèces exotiques
• invasions biologiques
• réservoirs
• zooplancton.

Nomenclature::

• see Appendix I.

Notes

1 Guest Editor: Ladd Johnson.