Distribution of Plecoptera, Ephemeroptera and Trichoptera in a stream system in Øvre Heimdalen, Jotunheimen Mountains, in relation to environmental variables

Abstract

The present study focus on the distribution of Plecoptera, Ephemeroptera and Trichoptera in an alpine stream system, related to environmental variables. The study was conducted in the valley Øvre Heimdalen situated in the Jotunheimen Mountains. Field surveys were performed in six reaches situated in an altitudinal gradient from 1085 to 1351 m a.s.l. Invertebrate sampling was performed in June, July and September 2009. Ten environmental variables were recorded during the season. A total of 31 species was identified, whereas the species Hydroptila sp. had no former records in the area. The ephemeropteran Bäetis rhodani dominated all reaches, except the outlet of Øvre Heimdalsvatn, where the trichopteran filter feeder Polycentropus flavomaculatus was recorded in high numbers. Collectors were the dominant feeding group in the outlet of Øvre Heimdalsvatn, while scrapers (grazer) dominated the other reaches. The Detrended Correspondence Analysis (DCA) did not show a clear altitudinal gradient in the stream system investigated, but the linear regression showed a decrease in number of species with increasing altitude. A change in species composition from the inlet of Brurskardtjern to Brurskardbekken and further a change in species composition from Brurskardbekken and to the outlet of Øvre Heimdalsvatn were detected. The main explanatory environmental variables in this study were discharge, substratum size and temperature. The percentage amount of particular organic matter and levels of chlorophyll a, had intermediate influence on the distribution pattern, while environmental variables elated to channel stability (depth, current velocity and the Pfankuch index), explained little relationship to the pattern of variation in species distribution. The Canonical Correspondence Analysis (CCA) clearly separated the outlet of Øvre Heimdalsvatn from the other stream sites situated in Brurskardbekken and the inlet stream of Brurskardtjern. This indicates that the difference in stream invertebrate fauna between alpine streams and lake outlets is the main explanation for the results in this study. Denne studien fokuserer på utbredelsen av steinfluer, døgnfluer og vårfluer i rennende vann i et alpint fjellområde i forhold til miljøvariabler. Studien ble gjennomført i Øvre Heimdalen som ligger i Jotunheimen. Feltundersøkelser ble gjort på seks stasjoner i en høydegradient fra 1085 til 1351 moh. Innsamling av evertebrater ble gjennomført i juni, juli og september 2009. Ti ulike miljøvariabler ble registrert i løpet av sesongen. Det ble totalt identifisert 31 arter, hvorav arten Hydroptila sp. ikke har blitt registrert i området tidligere. Døgnfluen Bäetis rhodani dominerte alle stasjoner, bortsett fra utløpet til Øvre Heimdalsvatn, hvor et høyt antall av vårfluen Polycentropus flavomaculatus ble registrert. Samlere var den dominerende fødeopptaksgruppen i utløpet til Øvre Heimdalsvatn, mens påvekstetere dominerte de resterende stasjonene. Detrended Correspondence Analysis (DCA) viste ikke noen klar høydegradient i det undersøkte elvesystemet, men lineær regresjon viste en nedgang i antall arter ved økende høyde over havet. Det ble påvist en endring i artssammensetningen fra innløpet til Brurskardtjern og til Brurskardbekken, og videre en endring fra Brurskardbekken og til utløpet av Øvre Heimdalsvatn. Vannføring, størrelse på bunnsubstrat og temperatur var de miljøvariablene som forklarte mest i dette studiet. Prosentandel organisk materiale og mengde klorofyll a hadde middels innflytelse på utbredelsesmønsteret, mens miljøvariabler knyttet til stabilitet (dybde, strømhastighet og Pfankuch indeks) forklarte lite av variasjonen i forhold til artenes utbredelsesmønster. Utløpet fra Øvre Heimdalsvatn ble i ordinasjonsanalysen tydelig separert fra de andre stasjonene i studiet. Dette indikerer at forskjeller i evertebratfauna mellom alpine elver og utløp fra innsjøer er hovedforklaringen på resultatene i denne studien.