EFFECTS OF URBANIZATION ON WATER QUALITY, PERIPHYTON AND INVERTEBRATE COMMUNITIES IN A SOUTHERN ONTARIO STREAM

Abstract

Changes in periphyton and macroinvertebrate community structure along a stream system were used to assess the effects of urbanization on water quality. Epilithic diatom and macroinvertebrate samples collected in 1995 and 1996 from Laurel Creek, a rapidly urbanizing sub-watershed of the Grand River in southern Ontario, were related to measured water quality variables using canonical correspondence analysis (CCA) and principal components analysis (PCA). A distinct separation between urban and rural sites was observed in the ordinations, and sites also differed in terms of macroinvertebrate functional feeding groups. Water quality and habitat changes resulting from urban and agricultural development in the watershed have had fundamental effects (exacerbated by the presence of impoundments) on the benthic community of Laurel Creek. Major restoration will be required to improve water and habitat quality in the stream, in particular the rehabilitation of several impoundments. The implementation of urban stormwater and agricultural runoff controls, and minimization of erosion from areas currently under urban development, are imperative to prevent further deterioration in stream condition.

Les changements subis par le périphyton et la structure de lacollectivité macro-invertébrée le long d’un réseauhydrographique ont servi à évaluer les conséquences del’urbanisation sur la qualité de l’eau. Des échantillons dediatomée épilithique et de macro-invertébrés cueillis en 1995 et 1996 à Laurel Creek, sous-bassin à urbanisation rapide de la GrandRiver dans le Sud de l’Ontario, furent mis en relation avec desvariables mesurables de qualité de l’eau à l’aide d’uneanalyse de corrélation canonique (ACC) et d’une analyse descomposantes principales (ACP). Une séparation nette entre les sitesurbains et ruraux fut observée dans les ordinations. Les sitesdifféraient également en fait de groupes d’alimentationfonctionnels de macro-invertébrés. La qualité de l’eau et leschangements d’habitat résultant de l’expansion urbaine et agricoledans le bassin versant ont eu des répercussions fondamentales(exacerbées par la présence de réservoirs de retenue) sur lacommunauté benthique de Laurel Creek. Une régénération majeures’avérera nécessaire pour améliorer l’eau et la qualitéde l’habitat dans le cours d’eau, en particulier la remise en étatde plusieurs réservoirs de retenue. La mise en oeuvre de mesures derégulation des eaux pluviales urbaines et du lessivage des terrescultivées et la réduction de l’érosion au strict minimum dansles zones actuellement touchées par l’expansion urbaine constituentdes mesures impératives pour empêcher que le cours d’eau ne sedétériore davantage.