Lakes are among the most susceptible ecosystems to anthropogenic modification as humans are drawn to freshwaters for the multitude of ecosystems services they provide. The littoral habitat structure of lakes, both in the form of aquatic vegetation (macrophytes) and coarse woody debris (CWD), is often negatively altered by direct and indirect human activities. Little is known about the effect that loss of littoral structure might have on whole lake food webs with respect to energy flow and trophic transfers. The maximum number of trophic transfers within a food web is referred to as food chain length and can control community composition through trophic cascades. Therefore, detectable changes in food chain length likely have impacts on the lake food web. I predicted that loss of littoral structure would result in reduced food chain length due to loss of refuge for intermediate consumers. I used a field study and a simulation model to (1) determine if there was a significant relationship between food chain length and littoral structure in the form of macrophytes and (2) assess the support for two different potential mechanisms (i.e. for changes in refuge or productivity) through which macrophytes and coarse woody debris could alter food chain length. The field study showed that food chain length was positively related to macrophyte abundance. The simulation model shed further insight and showed that refuge provided by macrophytes and CWD may account for observed food chain length increases due to preservation of predatory invertebrates. From these results, we can infer that the loss of littoral habitat structure likely results in a shortening of the lake food chain, which can have implications for community composition, energy flow and whole ecosystem responses to change. / Les lacs sont parmi les écosystèmes les plus sensibles aux modifications d'origine anthropique car les humains sont attirés par les eaux douces et elles fournissent une multitude de services écosystémiques. La structure de l'habitat dans la zone littorale des lacs, représentée par la végétation aquatique (macrophytes) et les débris ligneux grossiers (DLG), est souvent altérée négativement par les activités anthropiques directes et indirectes. Nous avons très peu d'évidence sur les effets qu'une perte de la structure d'habitat en zone littorale pourrait avoir sur les réseaux trophiques des lacs, plus particulièrement en ce qui concerne les flux d'énergies et les transferts trophiques. Le nombre maximum de transferts trophiques au sein d'un réseau trophique, appelée longueur de la chaîne trophique, peut contrôler la structure des communautés par le biais de cascades trophiques. Par conséquent, des changements significatifs dans la longueur de la chaîne trophique ont fort probablement des répercussions sur la chaîne trophique d'un lac. Dans ma thèse de maîtrise, j'ai prédit qu'une perte de la structure d'habitat dans la zone littorale entraînerait une réduction de la longueur de la chaîne trophique en raison d'une perte de refuges pour les consommateurs intermédiaires. J'ai utilisé des données récoltées sur le terrain et un modèle de simulation pour (1) déterminer s'il y a une relation significative entre la longueur de la chaîne trophique et la structure d'habitat de la zone littorale en utilisant l'abondance des macrophytes et pour (2) évaluer comment les macrophytes et les DLG peuvent modifier la longueur de la chaîne trophique en explorant la plausibilité de deux mécanismes potentiels différents, c'est-à-dire un changement dans la disponibilité des refuges ou un changement de la productivité. Les données de terrain ont démontré que la longueur de la chaîne trophique est positivement reliée à l'abondance de macrophytes. Le modèle de simulation a stimulé le développement de nouvelles idées et a démontré que les refuges fournis par les macrophytes et les DLG peuvent expliquer l'augmentation de la longueur de la chaîne trophique observée par la préservation des invertébrés prédateurs. Mes résultats me permettent de conclure qu'une perte de la structure de l'habitat en zone littorale résulte en un raccourcissement de la chaîne trophique d'un lac, ce qui peut avoir des répercussions importantes sur la structure des communautés, le flux d'énergie et les réponses des écosystèmes face aux changements d'origine anthropique.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.123293 |
| Date | January 2014 |
| Creators | Ziegler, Jacob |
| Contributors | Christopher Solomon (Internal/Cosupervisor2), Irene Gregory-Eaves (Internal/Supervisor) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Master of Science (Department of Biology) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically submitted theses |
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