Hydropeaking is important to meet peak demand of electricity on the Swedish powergrid. The rapid changes in discharge may affect the ecology of streams and rivers negatively downstream of hydropeaking powerplants. In this study, the composition of five functional feeding groups (FFG) was investigated in the families Ephemeroptera, Plecoptera and Trichoptera (EPT) in samples collections by Hester-Dendy-sampler in 27 locations in streams and rivers with and without hydropeaking. The groups shredders, grazers, gatherers, filter feeders and predators were identified for each toxon. I expected that the flow regime downstream of a hydropeaking powerplant would affect the composition of FFG compared to non-hydropeaking streams and rivers, except for the group predators. No significant differenses in FFG between the streams and rivers with and without hydropeaking was found. These results indicate that effects from hydropeaking on FFG is not general and that spatially-explicit investigations may be needed to shed light on the effects of hydropeaking. / För att reglera effektbehovet på det svenska elnätet är korttidsregleringen från vattenkraftverk en viktig faktor. Dessa snabba förändringar i flödesregimen medför dock en påverkan på ekologin i vattendraget. I den här studien undersöktes sammansättningen av fem olika funktionella födosöksgrupper (FFG) hos Ephemeroptera, Plecoptera och Trichoptera (EPT) från insamling av evertebrater med Hester-Dendy-provtagare i 27 lokaler i vattendrag med och utan korttidsreglering. Identifiering av grupperna shredders, grazers, gatherers, filter feeders och predators gjordes för varje taxon. Jag förväntade mig att flödesregimen som förekommer nedströms korttidsreglerade vattenkraftverk skulle påverka sammansättningen av FFG i jämförelse med ett icke korttidsreglerat vattendrag, förutom för gruppen predators. Data visade att det inte fanns någon signifikant skillnad hos FFG mellan vattendragen med vs. utan korttidsreglering. Detta visar att påverkan på FFG av korttidsreglering inte är generell och att platsspecifika undersökningar kan behövas för att belysa regleringens effekter.

Soils represent an essential habitat for a wide diversity of invertebrates. Among these organisms, termites are considered ecosystem engineers for their impact on nutrient cycling and soil functioning, stemming from their wide feeding habits. For instance, soil/litter-feeding termites are one of the groups that incorporate the most organic matter from the soil. Thus, the high abundance and diversity of this group of termites does not only indicate its ecological success, but also its high value for the ecosystem. TheApicotermitinae subfamily (family Termitidae) is a highly diverse group of soil-feeding termites widespread in Afro- and Neotropical regions. However, due to taxonomic difficulties in soldierless groups and poor sampling of species living deep in the soil, it is also one of the most understudied subfamilies. In this thesis, I addressed phylogenetic, anatomical, and ecological aspects of the Apicotermitinae, with the ultimate goal of explaining their high diversity and ecological success. In the first axis, we investigated the phylogenetic relationships of Apicotermitinae species by using de novo mitochondrial genomes. African taxa with soldiers form several basal branches. We confirmed the monophyly of Asian and neotropical lineages, resulting from two independent dispersal events from tropical Africa, and established the relationships of the main lineages in the subfamily. The relationships among and within some genera remain unresolved, probably revealing an explosive radiation. Some genera appear as polyphyletic, showing the need for further taxonomic revision. In the second axis, we described for the first time in detail the anatomical structures of the gizzard. Thepulvillar belt bears a highly diverse, sclerotized and autofluorescent structures. These structures and the ornamentation patterns remain limited to African species since the Neotropical species do not present such specialized structures. Consequently, these ornamentations are proposed as a new complementary taxonomic tool, which can prove useful in the future revisions of genera with phylogenetic incongruences. In the third axis, we characterized the content of crop-gizzard and inferred the isotopic niche of species. Slight variations in the food content suggested that Apicotermitinae can be considered as a single feeding group, with mineralized soil as a primary source. Variations in the crop-gizzard volume can be related to food-collecting behavior. The neotropical species exhibited the broadest isotopic spaces, indicating flexibility to explore large organic matter humification gradients. The broad overlap of isotopic niches and co-occurrence with other termites suggests that this group could be affected by spatial segregation. Finally, in an evolutionary context, it was inferred that the Neotropical soldierless taxa underwent an explosive radiation during the early-middle Miocene. While the reduction of sclerotized structures in the gizzard is associated with the dispersal towards the Neotropics, the African soldierless species developed a pulvillar armature. All of these results provide an overview of the understanding of Apicotermitinae and open up new perspectives on the evolutionary and functional aspects of associations in favor of diet as an agent of their success. / Les sols représentent un habitat essentiel pour une grande diversité d'invertébrés. Parmi ceux-ci, les termitessont considérés comme des ingénieurs de l'écosystème, pour leur impact sur le cycle des nutriments ainsique sur le fonctionnement du sol. Ce rôle écologique majeur est du fait entre autres de la grande diversitéde leur régime alimentaire. Les termites qui se nourrissent de sol et/ou de litière constituent l'un des groupesqui incorpore le plus de matière organique depuis le sol. Ainsi, l'abondance et la diversité élevées de cegroupe de termites indiquent non seulement leur succès écologique, mais aussi leur forte valeur pour lesécosystèmes. La sous-famille des Apicotermitinae (Termitidae) constitue un groupe de termites humivorestrès abondant et diversifié dans les régions afrotropicale et néotropicale. Cette sous-famille est pourtant peuétudiée, du fait des difficultés taxonomiques rencontrées pour les termites sans soldats, mais aussi desdifficultés d’échantillonnage associées aux espèces propres aux sols plus profonds. Le présent travail dethèse se veut être une étude de la diversité des Apicotermitinae selon trois axes, à savoir phylogénétique,anatomique et écologique, dans le but d'expliquer les tenants et aboutissants de la grande diversité desApicotermitinae, ainsi que les raisons de leur succès écologique.Dans le premier axe de la thèse, nous avons étudié les relations phylogénétiques entres les différentesespèces d’Apicotermitinae à l’aide de génome mitochondriaux assemblé de novo. Les taxa africains avecsoldats forment plusieurs branches basales. Nous avons confirmé la monophylie des lignées asiatique etnéotropicale, qui résultent de deux colonisations indépendantes au départ de l'Afrique, et établi les relationsentre les principales lignées de la sous-famille. Les relations, entre ou au sein, de certains genres sont malrésolues et correspondraient à une explosion radiative. Plusieurs genres apparaissent commepolyphylétiques, montrant le besoin d’une révision taxonomique future.Dans la deuxième partie de la thèse, nous avons décrit pour la première fois en détail les différentesstructures anatomiques du gésier. La ceinture pulvillaire porte des structures très diverses, sclérifiées etauto-fluorescentes. Ces ornementations sont proposées comme un nouvel outil taxonomiquecomplémentaire, qui serait utile pour les révisions requises dans les genres problématiques susmentionnés.Ces structures et les motifs d'ornementation restent toutefois limités aux espèces africaines, les espècesnéotropicales ne présentant pas de structures spécialisées.Concernant le troisième axe de la thèse, nous avons caractérisé le contenu du jabot-gésier et estimé la nicheisotopique de différentes espèces. Les légères variations du contenu suggèrent que les Apicotermitinaepartagent sensiblement le même régime alimentaire, en ingérant une quantité importante de sol minéralisé.Les variations du volume du jabot-gésier peuvent être liées au comportement de collecte des aliments. Lesespèces néotropicales montrent une étendue des niches isotopiques plus large, ce qui indique la possibilitéd'exploiter plusieurs niveaux d’humification de la matière organique. Le large chevauchement des nichesisotopiques et la co-occurrence avec d'autres termites suggèrent que les espèces de ce groupe tendraient àse ségréger spatialement.Enfin, dans un contexte évolutif, il a été estimé que le groupe des espèces néotropicales sans soldats a subiune explosion radiative au début du Miocène moyen. Alors que la réduction des structures fortementsclérifiées dans le gésier est associée à la dispersion vers les Néo-tropiques, les espèces africaines sanssoldats ont développé une armature pulvillaire. L'ensemble de ces résultats donne un aperçu de lacompréhension des Apicotermitinae et ouvre de nouvelles perspectives quant à des aspects évolutifs etfonctionnels des associations en faveur du régime alimentaire en tant qu'agent de leur succès. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Litter input from riparian tree cover brings organic matter and nutrients to streams and is a driving factor of stream communities and food webs. In particular, changes in the composition and cover of riparian forests could affect stream light conditions as well as the amount and quality of terrestrial litter inputs. In northern Swedish landscapes, riparian zones of headwater streams are dominated by coniferous species, and current forest management guidelines suggest that we should prioritize greater deciduous cover in streamside forests to promote the ecological condition of streams. In this study, I investigated how deciduous forest cover in riparian zones may influence the composition and diversity of macroinvertebrate communities in boreal headwater streams. Macroinvertebrates from samples collected at eight streams ranging from spruce- to birch-dominated riparian zones were sorted, identified to family, and used to generate metrics describing taxonomic richness, community composition, and functional feeding groups. Correlation analysis showed no statistical relationship between riparian deciduousness and macroinvertebrate richness across sites, although evenness decreased with deciduous cover. Indeed, variation in some community metrics (e.g., the % herbivores) were more closely linked to water chemistry (e.g., pH) than to local riparian composition. While this study is limited by the low statistical power and lack of seasonal resolution, results suggest that other catchment properties may influence how boreal stream communities respond to local riparian cover.

Wood can be added to streams to create microhabitats that provide macroinvertebrates with an opportunity for re-colonization by making the stream more heterogeneous. I examined colonization on wood substrate by macroinvertebrates in semi-natural streams in northern Finland during a three month period. Each of the streams was divided in three sections A, B and C, half of which were provided with wood. The focus has been on whether the density of macroinvertebrates changes with time, along an upstream-downstream direction in the streams, or in streams with two wood sections if macroinvertebrates will colonize the first section with wood that they come in contact with (upstream section) or if they continue downstream to the second section with wood. Wood from Salix sp. was placed in nine of the 18 enclosures during mid-June. Samples of wood were removed from the streams on three different occasions from August to October 2014. A total of 32 taxa were identified from the wood and assigned to functional feeding groups: shredders, scrapers, active filter feeders, passive filter feeders, collectors, miners, piercers and predators. The results showed that collectors, miners and piercers increased in density during the month of October and the abundance of scrapers was higher in the upstream location than in the downstream location. Total number of macroinvertebrates, collectors, passive filter feeders and predators had a higher colonization on the first substrate they came into contact with. / Ved i homogena vattendrag skapar mikrohabitat och ger evertebrater en möjlighet att återkolonisera vattendraget genom att göra vattendraget mer heterogent. Jag har undersökt makroevertebraters kolonisation på ved i semi-naturliga bäckar under en tre månaders-period i norra Finland. Bäckarna var uppdelade i tre sektioner upp-, mellan- och nedströms respektive A, B och C. Av 18 sektioner var nio ved försedda. Jag har fokuserat på om tätheten av evertebrater och diversiteten förändras med tiden, längs bäckarna dvs. uppströms – nedströms, och om makroevertebrater kommer kolonisera den första vedförsedda sektionen de kommer i kontakt med eller fortsätta till den efterföljande vedförsedda sektionen. Ved från Salix sp. placerades i nio inhägnader i mitten på juni. Prov på ved togs vid tre olika tidpunkter under studieperioden från Augusti till Oktober 2014. En totala av 32 taxa identifierades från veden och grupperades i funktionella födogrupper: Sönderdelare, skrapare, aktiva filtrerare, passiva filtrerare, samlare, växtgrävare, växtsugare och predatorer. Resultatet visade att samlare, växtgrävare och växtsugare ökade i täthet under oktober månad samt att skapare föredrog ett uppströmsläge framför de andra två möjligheterna. Totala antalet evertebrater, samlare, passiva filtrerare och predatorer koloniserade det första substratet de kom i kontakt med i större utsträckning än de andra födogrupperna.

Terrestrial plants and insects account for the majority of the Earth's biodiversity today, and almost half of all insect species are herbivores. Thus, insects and plants share ancient associations date back for more than 400 million years. However, investigation of their interactions stands largely at the beginning in Western Europe. Nearly 4300 plant remains showing various kinds of feeding damages are available for the present study. These trace fossils are classified as so-called functional feeding-groups supply an outstanding example of the complexity, the structure and the changes of terrestrial ecosystems, are not well known during this interval. In Europe, the Neogene is characterized by palaeogeographic re- organization due to the collision of the African with the Eurasian plates. The Neogene plant record in Europe is rich and diverse offering a profound large-scale understanding of the floristic and vegetational development. A database of fossil traces from the Most Basin was compiled and analyzed by various statistical methods in terms of the diversity and intensity of palaeo-herbivory. The primary objective is to present results on the development of insect herbivory through the section of the Bílina Mine in North Bohemia, with the aim of understanding principal factors that caused the...

Water quality of a stream or river is influenced by the surrounding landscape and vegetation. The Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) is commonly used to characterize landcover and vegetation density. Benthic macroinvertebrates are ubiquitous in freshwater streams and are excellent indicators of the quality of freshwater habitats. Data from one NDVI remote sensing flight and one macroinvertebrate sampling event for eight wadeable stream study sites in the National Ecological Observatory Network (NEON) were acquired. Proportions of high, moderate, and sparse vegetation were calculated for each stream watershed using ArcGIS. Functional feeding groups and tolerance values were assigned to macroinvertebrate taxa. The Fourth-corner and RLQ methods of analysis, available in the ade4 package for R software, were used to evaluate the relationships of macroinvertebrate traits with environmental variables. Hypothesis testing using Model 6 in the ade4 package resulted in p-values of 0.066 and 0.057 for global (overall) significance. Mean NDVI values of moderately vegetated areas and proportion of sparse vegetation were found to be significant to percent shredders at alpha ≤ 0.05. Results of these methods of analysis, when combined with traditional macroinvertebrate sampling metrics, show that NDVI can be a useful, additional tool to characterize a watershed and its effects on macroinvertebrate community composition and structure.

L'écologie urbaine est un nouveau champ de recherche qui cherche à comprendre les structures et les patrons des communautés et des écosystèmes situés dans des paysages urbains. Les petits plans d’eau sont connus comme des écosystèmes aquatiques qui peuvent contenir une biodiversité considérable pour plusieurs groupes taxonomiques (oiseaux, amphibiens, macroinvertébrés), ce qui en fait des écosystèmes intéressants pour les études de conservation. Cependant, la biodiversité du zooplancton, un élément central des réseaux trophiques aquatiques, n’est pas entièrement connue pour les plans d’eaux urbains et devrait être mieux décrite et comprise. Cette étude a évalué les patrons de biodiversité des communautés zooplanctoniques dans des plans d’eau urbains sur l’Ile de Montréal et leurs sources de variation. Des suggestions pour l’évaluation et la conservation de la biodiversité sont aussi discutées. La biodiversité zooplanctonique des plans d’eaux urbains s’est avérée être assez élevée, avec les cladocères et les rotifères montrant les contributions à la diversité gamma et bêta les plus élevées. Sur l’ensemble des plans d’eau, il y avait une corrélation négative entre les contributions à la bêta diversité des cladocères et des rotifères. Au niveau de chaque plan d'eau, la zone littorale colonisée par des macrophytes s'est avérée être un habitat important pour la biodiversité zooplactonique, contribuant considérablement à la richesse en taxons, souvent avec une différente composition en espèces. Les communautés zooplanctoniques répondaient aux facteurs ascendants et descendants, mais aussi aux pratiques d’entretien, car le fait de vider les plans d’eau en hiver affecte la composition des communautés zooplanctoniques. Les communautés de cladocères dans ces plans d’eau possédaient des quantités variables de diversité phylogénétique, ce qui permet de les classer afin de prioriser les sites à préserver par rapport à la diversité phylogénétique. Le choix des sites à préserver afin de maximiser la diversité phylogénétique devrait être correctement établi, afin d’eviter de faire des choix sous-optimaux. Cependant, pour des taxons tels que les cladocères, pour lesquels les relations phylogénétiques demeurent difficiles à établir, placer une confiance absolue dans un seul arbre est une procédure dangereuse. L’incorporation de l’incertitude phylogénétique a démontré que, lorsqu’elle est prise en compte, plusieurs différences potentielles entre la diversité phylogenétique ne sont plus supportées. Les patrons de composition des communautés différaient entre les plans d’eau, les mois et les zones d’échantillonnage. Etant donné les intéractions sont significatives entres ces facters; ceci indique que tous ces facteurs devraient êtres considérés. L’urbanisation ne semblait pas sélectionner pour un type unique de composition des groupes alimentaires, étant donné que les communautés pouvaient changer entres des assemblages de types alimentaires différents. Les variables environnementales, surtout la couverture du plan d’eau en macrophytes, étaient des facteurs importants pour la biodiversité zooplanctonique, affectant la richesse spécifique de divers groupes taxonomiques et alimentaires. Ces variables affectaient aussi la composition des communautés, mais dans une moindre mesure, étant des variables explicatives modestes, ce qui indiquerait le besoin de considérer d’autres processus. / Urban ecology is an emerging research field that seeks to understand the structures and patterns of communities and ecosystems located in urban landscapes. Small waterbodies are known as aquatic ecosystems that can harbour notable biodiversity for various taxonomic groups (birds, amphibians, macroinvertebrates), making them interesting ecosystems for conservation studies. However, the biodiversity of zooplankton, a central element of aquatic trophic networks, is still not entirely known for urban waterbodies and should be better described and understood. This study examined the biodiversity patterns of zooplanktonic communities in urban waterbodies on the Island of Montreal and their sources of variation. Suggestions for biodiversity assessment and for biodiversity preservation are also discussed. Zooplankton biodiversity urban waterbodies proved to be quite high, with cladoceran and rotifer taxa showing the highest contributions to gamma and beta diversity. Across waterbodies, there was a negative correlation between the contributions to cladoceran and rotifer beta diversity. Within waterbodies, the littoral zone showing macrophytes proved to be an important habitat for zooplankton biodiversity, considerably contributing species richness, often with a different species composition. Zooplankton communities responded to bottom-up and top-down forces, but also management practices, as waterbody emptying in winter affected zooplankton community composition. Cladoceran communities in these waterbodies showed varying amounts of phylogenetic diversity, which allowed them to be ranked in order to prioritize sites to preserve with regards to phylogenetic diversity. Selection of sites to preserve in order to maximize phylogenetic diversity should be properly guided, in order to avoid making suboptimal choices. However, for taxa such as Cladocera, for which phylogenetic relationships remain difficult to establish, placing absolute confidence in a single tree is a dangerous procedure. Incorporation of phylogenetic uncertainty showed that, when it is taken into account, then several potential differences in phylogenetic diversity were not supported anymore. Community composition patterns differed between waterbodies, months and sampling zones. Due to the presence of significant interactions between these factors, this indicates that all these factors should be considered. Urbanization did not seem to select for a single type of feeding group composition, as communities in waterbodies could shift between assemblages with different feeding types. Environmental variables, especially waterbody macrophyte coverage, were important factors for zooplankton biodiversity, positively affected species richness of various taxonomic groups and feeding groups. These variables also affected community composition, but to a lesser extent, being modest predictor variables, indicating the need to consider other processes.