Effects of the intense summer desiccation and the autumn filling on the water chemistry in some Mediterranean ponds

The objective of this research was to compare the effects of evaporation and total desiccation, as well as the infiuence of the rate of refilling, on the concentrations of major ions and nutrients (nitrogen and phosphorus) in Mediterranean ponds. Water level fiuctuations in these ecosystems can have a decisive role in community structuring and functioning and may affect their conservation values. The results obtained enable an assessment of the consequences of water quality changes resulting from the increased evaporation, drastic fiuctuations in water levels and higher incidence of droughts in summer. Desiccation was observed to cause an increase in the bicarbonate and chloride concentrations, whilst sulphate content was frequently found to have decreased. With respect to nutrients, a drastic reduction in water volume increased orthophosphate levels, with a consequent drop in the N-nitrate: SRP ratio. Pond refilling following total desiccation resulted in higher total anion content, especially among the waters with higher mineral content, the extent of which was related to the rate of refilling. When refill followed desiccation, sulphate concentrations increased the most, whilst alkalinity decreased in most ponds. An increase in chloride concentration was only observed when refilling occurred slowly. Orthophosphate and nitrate concentrations increased at the start of the refilling period, although the most pronounced increase was in nitrate which, together with potassium, was probably washed into the ponds through soilleaching following autumn rainfall.El objetivo de este estudio ha sido comparar los efectos de la evaporación y la desecación completa, así como de la tasa de llenado sobre las concentraciones de los principales iones y nutrientes (nitrógeno y fósforo) en un conjunto de lagunas mediterráneas. Las fluctuaciones del nivel del agua en estos ecosistemas pueden ser determinantes de la estructura y funcio­namiento de las comunidades y afectar a su conservación. Los resultados obtenidos permiten hacer una valoración de las consecuencias de los cambios en la calidad del agua derivados del aumento de la evaporación, las drásticas fluctuaciones del nivel del agua y la incidencia de las sequías estivales. En las lagunas estudiadas la desecación causó un aumento de las concentraciones de bicarbonato y cloruro, mientras que fue habitual una disminución del contenido de sulfato. Por lo que se refiere a los nutrientes, la drástica disminución del volumen de agua provocó un aumento de los niveles de ortofosfato, con la consiguiente disminución de la relación N-nitrato:P-ortofosfato. El llenado de las lagunas que siguió a la sequía total condujo a un aumento del contenido total de aniones, especialmente en las lagunas más mineralizadas, que estuvo afectado además por el ritmo de llenado. Cuando la laguna se llenó rápidamente los mayores incrementos se produjeron en la con­centración de sulfato, mientras que en la mayoría de las lagunas disminuyó la alcalinidad. Cuando el llenado se produjo lentamente se observó un aumento de cloruro. Las concentraciones de ortofosfato y nitrato aumentaron al inicio del periodo de llenado, aunque el aumento más destacado se registró en el contenido de nitrato, que junto con el potasio se incorporaron probablemente a las lagunas a través del lavado del suelo, que siguió a las precipitaciones de otoño

Composición de las comunidades de macrófitos y establecimiento del estado de conservación de charcas y lagunas de la Depresión del Duero (Noroeste de España) en base a criterios botáanicos

A total of 112 taxa (42 hydrophyte taxa and 70 helophyte species) were registered in the 57 ponds and lagoons studied in the Duero Basin (Northwest Spain). The most frequent hydrophyte species were Potamogeton trichoides, Polygonum amphibium, and Myriophyllum alterniflorum. In the helophyte or emergent vegetation Eleocharis palustris, Schoenoplectus lacustris subsp. lacustris, and Typha latifolia were common. Species with a very limited distribution were also registered, such as Potamogeton lucens, Chara vulgaris var. contraria, Tolypella hispanica, Utricularia minor, Callitriche hamulata, Nitella flexilis, Hippuris vulgaris, and Luronium natans, which are characterized for being of important botanical interest. According to botanical criteria which uses indices based on the importance of the hydrophytes and on floristic richness of each wetland, the assessment of the ponds and lagoons in the Duero Basin, has determined that 2 lagoons are of interest in Europe, and 10 are of interest in the nation.Un total de 112 taxones (42 taxones de hidrófitos y 70 especies de helófitos) fueron registrados en las 57 charcas y lagunas estudiadas en la Depresión del Duero (noroeste de España). Las especies de hidrófitos más frecuentes fueron Potamogeton trichoides, Polygonum amphibium y Myriophyllum alterniflorum. En la vegetación helófita o emergente fueron comunes Eleocharis palustris, Schoenoplectus lacustris subsp. lacustris y Typha latifolia. Además, se han registrado especies con una distribución muy limitada, como Potamogeton lucens, Chara vulgaris var. contraria, Tolypella hispanica, Utricularia minor, Callitriche hamulata, Nitella flexilis, Hippuris vulgaris y Luronium natans, que se caracterizan por presentar un marcado interés botánico. La valoración de las charcas y lagunas de la Depresión del Duero según criterios botánicos, que utilizan índices basados en la importancia de los hidrófitos y en la diversidad florística de cada humedal, ha determinado que dos lagunas presentan interés en el contexto europeo y diez en el ámbito nacional

Proposal of a typology of Spanish mountain lakes and ponds using the composition of functional groups of macrophytes

Before establishing the ecological status of lakes, the Water Framework Directive requires their classification in types. Typically, the development of a typology has been based on abiotic variables. However, for the typology to have validity, the classification of lakes should be corroborated with the biological communities in the bodies of water. In this study, to develop a biologically relevant typology, the natural variability of the macrophyte communities in mountain lakes and ponds was evaluated. The use of functional groups of macrophytes as an alternative to the taxonomic approach was also evaluated. Thirty-one reference mountain lakes and ponds, located in the northwest quadrant of the Iberian Peninsula, were included in the study. The functional groups of macrophytes were based on the inorganic source of carbon used in photosynthesis. The typology developed from the functional groups was more conclusive than the classification derived from the taxonomic data. The primary determinants of the variability in the composition of the functional groups of macrophytes among the different types of lakes were the changes in the pH and in the orthophosphate concentration related to the decomposition of macrophytes. The submerged macrophytes dominated in the lakes with low concentrations of orthophosphate and the highest levels of alkalinity. In the lakes with lower pH values, the floating-leaved macrophytes were the dominant plants when the phosphorus concentration was higher, whereas at intermediate concentrations of phosphorus, the bryophytes and isoetids were more abundant; these two lake types were differentiated because of the dominance of the bryophytes in those lakes with higher acidity

Clasificación de las lagunas asociadas al Canal de Castilla (Palencia) basada en la presencia de macrófitos acuáticos y emergentes

Las Lagunas Marginales del Canal de Castilla constituyen unos ecosistemas de alto valor ecológico, tanto por la variada vegetación palustre y ribereña que presentan, como por las especies faunísticas que albergan, contribuyendo a aumentar la diversidad biológica y paisajística del entorno estepario donde se ubican. A través de este estudio se ha analizado la estructura y fisonomía de las comunidades de macrófitos como base para obtener una clasificación de las lagunas. La aplicación del método de agrupación TWINSPAN establece que la permanencia y profundidad del agua son los factores diferenciadores en las lagunas marginales del Canal de Castilla y resultan determinantes de la distribución y crecimiento de la vegetación.Lagoons surrounding the Canal de Castilla constitute ecosystems of high ecological value because of the variety of their marshy and riparian vegetation as well as the faunistic species present. Thus, they contribute to a greater biological diversity and broaden the range of landscapes in the steppe environments where they are found. In this survey, the structure and composition of macrophyte communities have been analysed, as a preliminary step towards the classification of the lagoons. The application of the TWINSPAN grouping method shows that permanence and water depth are the factors that determine the distribution and development of plant communities throughout theCanal de Castilla surrounding lagoons

Variations in time and space of some physical and chemical variables in the Bernesga river (Leon, Spain)

p. 285-291Se estudia la composición química del río Bernesga a lo largo de cuatro estudios de temporada en doce puntos de muestreo. La tendencia hacia un aumento de la mineralización a lo largo del río se puede observar cuando se utiliza un análisis de componentes principales con los datos completos reunidos. Se establece una diferenciación temporal basado en las variaciones que afectar a la tasa de flujo a lo largo del año. La organización espacial definida por el segundo componente nos permite utilizar las puntuaciones como punto de partida con el fin para determinar el valor de la distancia química entre las diferentes estaciones de muestreo. El contraste entre el producto químico y la distancia real da una visión de conjunto del río, que es un reflejo de lo que sucede en su curso con respecto a sus procesos químicosN

Hydrochemistry of northwest Spain ponds and its relationships to groundwaters

We built a classification system for lentic ecosystems and groundwaters in South-East León based on degree of mineralization and composition of major ions. In the ponds with the softest water (< 5 mEq/L), chlorides and bicarbonates were the main mineralizing anions. In contrast, in more highly mineralized ponds (> 5 mEq/L), all major ions were at comparable proportions. In these more mineralized shallow lakes, more sulphates could be found compared to less mineralized waters in the region. Independently of the level of mineralization, calcium was the predominant cation, although shallow lakes with lower mineral content favoured sodium over magnesium. The intense summer evaporation and the filling in autumn of ponds which had completely dried out and remained dry during the summer triggered changes not only in the mineral content, but also in the ionic composition of the water, with an increase in the concentrations of all ions in autumn. Overall mineralization and alkalinization were the two chief factors shaping the chemical variability of groundwater in our region. The length of flows discharging into groundwater-influenced areas shaped the general features of the wetlands studied, so that the degree of mineralization of the water in any given lake was determined in large measure by the geographical position. Thus, the greater length of flows in southerly areas of the study zone led to an increase in the more highly mineralized shallow lakes of the salinity of groundwater and of surfacing groundwater. Nonetheless, a substantial number of the ponds investigated are apparently linked to the aquifers under the "raña" formations. The chemical make-up of the water in these bodies is to some extent related to precipitation in the form of rain or in other forms and is apparently little influenced by groundwater. Hence the ponds are made up of slightly mineralized sheets of water, and can be tracked to discharges from brief surfacing groundwater flows. A link to deeper regional flows can be identified by the presence of comparatively more mineralized water bodies. Overall, outflows do not correspond to the chemical pattern of groundwaters, suggesting a more complex explanation for the hydrology of the study area.Se realizó una tipificación de los sistemas leníticos y del agua subterránea en el sureste de la provincia de León basada en su grado de mineralización y composicón iónica mayoritaria. En las lagunas más dulces (<5 mEq/L) cloruro y bicarbonato fueron los aniones con mayor peso en la mineralización. Por el contrario, en las lagunas más mineralizadas (>5 mEq/L) las proporciones de los aniones mayoritarios fueron muy semejantes, con un incremento de sulfato respecto a las aguas menos mineralizadas. Con independencia del nivel de mineralización, el calcio fue el catión predominante, aunque la disminución del contenido mineral favoreció al sodio sobre el magnesio. La intensa evaporación producida durante el verano y el llenado en otoño de las lagunas que permanecieron secas en el periodo anterior provocaron cambios no sólo en el contenido mineral, sino también en la composición iónica del agua, con aumento de las concentraciones de todos los iones en otoño. La mineralización global y la alcalinización fueron los dos procesos más importantes que marcaron la varibilidad hidroquímica del agua subterránea. La longitud del flujo de descarga en las áreas bajo la influencia del agua subterránea ha condicionado las características de los humedales estudiados, de modo que el nivel de mineralización del agua ha estado determinado en buena medida por su posición geográfica. Es así que el aumento de la longitud de flujo hacia el sur del área de estudio ha determinado un incremento de la concentración salina del agua subterránea y de su manifestación en superficie, en formaciones palustres más mineralizadas. No obstante, una parte importante de las lagunas estudiadas aparecen ligadas a los acuíferos de rañas y el carácter hidroquímico de sus aguas está relacionado, en parte, con el agua meteórica y aparece poco influenciado por el agua subterránea. Constituyen, por tanto, láminas de agua poco mineralizada, identíficándose como descargas de flujos subterráneos cortos. La conexión con flujos regionales más profundos se reconocen como lagunas que comparativamente son altamente mineralizadas. Sin embargo, estas descargas no tienen correspondencia con el quimismo de las aguas subterráneas, lo que otorga una cierta complejidad al comportamiento hidrológico observado en el área de estudio

Distribución longitudinal de Hydraenidae y Elmidae (Coleoptera) en la cuenca del río Órbigo (León, España)

Making use of the distance to the source, an anylisis of the longitudinal distribution of 32 taxa of Hydraenidae and Elmidae frorn lotic environments is carried out. By means of a statistical method, the indicator species in relation to this factor have been identified. Three groups of taxa have been distinguished according to their distribution: species of upper reaches, those of lower reaches and those widely distributed. Both families are compared in terms of their longitudinal zonation; Hydraenidae have been found to be more closely related to upper reaches, whereas Elmidae show, as a whole, a wider ecological amplitude and a preference to areas near the confluence.Tomando como parámetro estudiado la distancia al nacimiento, se establece la zonación de los treinta y dos taxones de Hydraenidae y Elmidae recogidos en ambientes lóticos de la cuenca del Órbigo. Por medio de un conjunto de técnicas estadísticas se establecen cuáles de estos taxones pueden ser considerados como indicadores del factor analizado. Dentro de éstos se han distinguido, en base a su repartición, tres grupos de especies: de cabecera, de tramos inferiores y ampliamente distribuidas. Se compara la distribución de las dos familias, observándose que Hydraenidae, en lineas generales, queda relegada a tramos superiores, mientras que la familia Elmidae, en conjunto, manifiesta una mayor amplitud ecológica y cierta preferencia por zonas mis próximas a la desembocadura

Bridging population genetics and the metacommunity perspective to unravel the biogeographic processes shaping genetic differentiation of Myriophyllum alterniflorum DC.

[EN] The degree to which dispersal limitation interacts with environmental filtering has intrigued metacommunity ecologists and molecular biogeographers since the beginning of both research disciplines. Since genetic methods are superior to coarse proxies of dispersal, understanding how environmental and geographic factors influence population genetic structure is becoming a fundamental issue for population genetics and also one of the most challenging avenues for metacommunity ecology. In this study of the aquatic macrophyte Myriophyllum alterniflorum DC., we explored the spatial genetic variation of eleven populations from the Iberian Plateau by means of microsatellite loci, and examined if the results obtained through genetic methods match modern perspectives of metacommunity theory. To do this, we applied a combination of robust statistical routines including network analysis, causal modelling and multiple matrix regression with randomization. Our findings revealed that macrophyte populations clustered into genetic groups that mirrored their geographic distributions. Importantly, we found a significant correlation between genetic variation and geographic distance at the regional scale. By using effective (genetic) dispersal estimates, our results are broadly in line with recent findings from metacommunity theory and re-emphasize the need to go beyond the historically predominant paradigm of understanding environmental heterogeneity as the main force driving macrophyte diversity patternsSIWe thank all the members of the limnology group at the University of Leon for their assistance in field work. This research was funded by the Spanish Ministry of Science and Technology (project CL2017-84176R) and by the Junta of Castilla y León (project LE004G18