aquaticplantcommunityof( lakesann,lotus,lucy,mitchell ......1! !...

84
1 Aquatic Plant Community of Lakes Ann, Lotus, Lucy, Mitchell, Susan, Riley and Staring within the Riley Purgatory Bluff Creek Watershed: Final Report 2009 2014 Jonathan D. JaKa and Raymond M. Newman With input from Joshua M. Knopik University of Minnesota 31 December 2014

Upload: others

Post on 22-Oct-2020

2 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  •  1  

    Aquatic  Plant  Community  of    

    Lakes  Ann,  Lotus,  Lucy,  Mitchell,  Susan,  Riley  and  Staring  within  the    

    Riley  Purgatory  Bluff  Creek  Watershed:    

    Final  Report  2009  -‐  2014  

     

                   

    Jonathan  D.  JaKa  and  

    Raymond  M.  Newman  With  input  from    Joshua  M.  Knopik  

     University  of  Minnesota  

     31  December  2014  

       

  •  2  

    Table  of  Contents            I. Introduction   Page  4    

     II. Methods   Page  4  

     III. Lake  Ann  

    a. Water  Quality   Page  9  b. Aquatic  Vegetation  Community     Page  10  c. Milfoil  Weevil  Population   Page  10    d. Aquatic  bathymetry  and  Vegetation  Maps   Page  14  e. Recommendations   Page  15  

     IV. Lake  Lotus                    

    a. Water  Quality   Page  16  b. Aquatic  Vegetation  Community   Page  17  c. Aquatic  bathymetry  and  Vegetation  Maps   Page  20  d. Recommendations   Page  21  

     V. Lake  Lucy                    

    a. Water  Quality   Page  22  b. Aquatic  Vegetation  Community   Page  23  c. Milfoil  Weevil  Population   Page  23  d. Recommendations   Page  28  

     VI. Mitchell  Lake  

    a. Water  Quality   Page  29  b. Aquatic  Vegetation  Community   Page  31  c. Aquatic  bathymetry  and  Vegetation  Maps   Page  37  d. Recommendations   Page  38  

     VII. Lake  Riley  

    a. Water  Quality   Page  39    b. Aquatic  Vegetation  Community   Page  41  c. Milfoil  Weevil  Population   Page  41  d. Curlyleaf  Pondweed  Treatments   Page  41  e. Aquatic  bathymetry  and  Vegetation  Maps   Page  49  f. Recommendations   Page  50    

  •  3  

     VIII. Lake  Staring  

    a. Water  Quality   Page  52    b. Aquatic  Plant  Community   Page  53  c. Aquatic  Bathymetry  and  Vegetation  Maps   Page  58  d. Recommendations   Page  59  

     IX. Lake  Susan                    

    a. Water  Quality   Page  60  b. Aquatic  Vegetation  Community   Page  61  c. Milfoil  Weevil  Population   Page  61  d. Curlyleaf  Pondweed  Treatments   Page  62  e. Aquatic  Bathymetry  and  Vegetation  Maps   Page  71  f. Aquatic  Vegetation  Transplants   Page  72  g. Recommendations   Page  80  

     Literature  Cited   Page  81    

       

  •  4  

    I.  Introduction  

    Lakes  Ann,  Lucy,  Riley  and  Susan  are  small  lakes  connected  by  Riley  Creek  within  the  cities  of  Chanhassen  and  Eden  Prairie,  Minnesota  in  the  Riley  Creek  Subwatershed.  Lakes  Lotus,  Mitchell  and  Staring,  also  in  Eden  Prairie,  are  within  Purgatory  Creek  Subwatershed.  These  lakes  are  part  of  the  Riley-‐Purgatory  Bluff  Creek  Watershed  District.  Aquatic  vegetation  surveys  were  performed  on  these  lakes  at  various  years  between  May  and  October  2009,  2010,  2011,  2012,  2013  and  2014.  These  surveys  were  conducted  to  evaluate  the  response  of  aquatic  plant  communities  of  the  lakes  to  management  actions.  There  are  several  goals  of  the  project,  but  the  main  purpose  of  our  research  was  to  quantify  the  aquatic  plant  community  response  to  the  removal  of  common  carp  (Cyprinus  carpio)  from  the  lakes.  Carp  were  removed  (by  the  Sorensen  lab)  from  Lake  Susan  in  winter  2009  and  its  plant  community  was  surveyed  in  summer  2009,  2010,  2011,  2012,  2013  and  2014.  Carp  were  also  removed  from  Lucy  in  January  2010  and  plants  were  surveyed  in  2010,  2011  and  2012.  Carp  were  removed  from  Lake  Riley  in  March  2010  and  plant  surveys  were  done  in  2011,  2012,  2013  and  2014.    Carp  removal  was  still  ongoing  in  Staring  Lake  during  the  creation  of  this  report,  but  the  lake  was  sampled  in  2011-‐2014.    By  repeating  these  surveys  after  carp  removal,  we  could  assess  the  change  in  the  aquatic  plant  community.    

    A  secondary  goal  of  the  project  was  to  enhance  the  recovery  of  native  plants  and  minimize  the  dominance  of  aquatic  invasive  species.  The  hypothesis  is  that  removal  of  carp  will  lead  to  a  decrease  in  uprooting  of  aquatic  plants  and  an  increase  in  water  clarity.  This  will  in  turn  increase  the  light  available  to  aquatic  plants,  which  will  benefit  both  native  and  exotic  species  (Hanson  and  Butler,  1994).  However,  invasive  species  such  as  Eurasian  watermilfoil  (Myriophyllum  spicatum)  and  curlyleaf  pondweed  (Potamogeton  crispus)  are  already  established  in  the  lakes,  and  due  to  their  natural  aggressive  recruitment,  there  is  concern  the  invasive  species  will  expand  at  a  faster  rate  than  native  species.  Techniques  to  reduce  the  dominance  of  the  invasive  species  and  enhance  native  plant  communities  were  evaluated.    Transplanting  native  submersed  plants  took  place  in  Lake  Susan  in  2009,  2010  and  2011.    Early  season  endothall  herbicide  treatments  were  conducted  in  the  spring  of  2013  and  2014  in  Lakes  Riley  and  Susan  to  control  curlyleaf  pondweed.  This  final  report  presents  data  and  results  from  all  years  of  the  study:  2009  (Newman  2009),  2010  (Newman  and  Knopik  2011),  2011  (Knopik  and  Newman  2012),  2012  (JaKa  et  al.  2013),  2013  (JaKa  et  al.  2014)  and  2014.  It  concludes  with  recommendations  for  further  management  of  each  of  the  lakes.      II.  Methods  

    Plant  communities  were  surveyed  for  species  occurrence  and  diversity  (point  intercept  surveys),  biomass,  curlyleaf  pondweed  turion  densities,  and  herbivore  

  •  5  

    abundance  in  all  the  lakes  to  assess  response  to  carp  removal  and  develop  approaches  to  enhance  native  plant  communities.  The  success  of  several  approaches  to  transplanting  native  submersed  plants  was  also  assessed  in  Lake  Susan  to  determine  if  transplanting  might  be  used  to  hasten  establishment  of  diverse  native  plant  communities.    Early  season,  lake-‐wide,  endothall  herbicide  treatments  were  employed  to  control  curlyleaf  pondweed  in  Lakes  Riley  and  Susan.    The  goal  of  the  herbicide  treatments  was  not  only  to  control  curlyleaf  pondweed,  but  also  to  determine  whether  the  removal  of  curlyleaf  will  enhance  the  native  plant  community.    Aquatic  bathymetry  and  vegetation  sonar  data  were  collected  using  ciBioBase  software  (by  Contour  Innovations)  to  create  bathymetry  and  lake  vegetation  maps.    Point  Intercept  Survey:  

    A  point  intercept  survey  approach  modeled  from  the  methods  described  by  Madsen  (1999)  was  used  to  define  sampling  points  to  assess  the  plant  community  in  each  lake.  Using  Arcmap  GIS,  survey  points  were  generated  following  a  systematic  square  grid.  Grid  spacing  ranged  from  35m  to  65m  to  ensure  at  least  120  points  within  the  littoral  zone  (≤4.6m  depth)  of  each  lake.  The  sampling  points  were  loaded  into  a  Garmin  GPS  76  and  a  boat  was  navigated  to  each  sampling  point.  A  weighted  double  headed  rake  (0.3m  wide)  attached  to  a  rope  was  then  tossed  into  the  lake,  allowed  to  sink  and  retrieved  along  the  lake  bottom  for  approximately  three  meters,  thus  sampling  approximately  one  square  meter.  The  vegetation  collected  was  identified  and  a  semi-‐quantitative  density  rating  (0  to  5)  was  visually  estimated.  Frequency  of  occurrence  was  determined  for  each  species  within  the  littoral  zone  and  for  native  and  invasive  plants.  Mean  species  richness  was  determined  from  the  total  number  of  taxa  present  at  each  site  and  total  number  of  species  found  in  each  lake  was  also  determined.    Samples  were  taken  in  depths  up  to  6m  to  determine  the  maximum  depth  of  rooted  vegetation.  Arcmap  GIS  was  used  to  generate  maps  to  assist  in  visualizing  taxa  locations,  depth  of  growth,  and  richness  at  sites.    Biomass  Sampling:  

    Plant  biomass  (g  dry/m2)  was  sampled  using  methods  described  by  Johnson  and  Newman  (2011).  A  subset  of  at  least  forty  sampling  sites  were  randomly  selected  from  the  point  intercept  survey  points  on  each  lake.  At  each  site,  all  the  plants  in  a  0.09m2  area  were  collected  with  a  long  handled  garden  rake  that  was  lowered  to  the  lake  bottom,  rotated  three  times  to  ensure  uprooting  of  all  plants,  and  pulled  to  the  surface  (Johnson  and  Newman  2011).  The  samples  were  placed  in  plastic  bags  and  taken  to  a  lab  where  the  plants  were  sorted  by  species  and  roots  removed.  The  shoots  were  spun  in  a  salad  spinner  to  remove  excess  water  and  the  samples  were  dried  at  105˚C  for  >48  hr  

  •  6  

    and  weighed.  Mean  dry  biomass  was  calculated  for  each  species  based  on  all  samples  taken  within  the  littoral  zone.      Turions  were  removed  from  the  dried  curlyleaf  biomass  samples,  counted  and  weighed  to  get  an  estimate  of  turion  production.        Curlyleaf  Pondweed  Turion  Sampling:  

    The  invasive  curlyleaf  pondweed  is  found  in  many  lakes  in  Minnesota  including  Lakes  Ann,  Lotus,  Lucy,  Mitchell,  Riley,  Staring  and  Susan.  One  of  the  most  common  ways  curlyleaf  pondweed  reproduces  is  by  forming  over-‐wintering  vegetative  propagules  called  turions  (Madsen  and  Crowell  2002).  To  better  understand  the  curlyleaf  pondweed  population  dynamics  in  the  lakes,  we  assessed  the  turion  bank  in  the  sediment  of  Lakes  Mitchell,  Riley,  Staring  and  Susan.  Forty  sampling  sites  in  the  littoral  zone  (≤  4.6m  depth)  were  randomly  selected  from  the  littoral  zone  point  intercept  sites.  The  coordinates  were  entered  into  a  GPS,  and  a  boat  was  navigated  to  each  point.  At  each  point  a  petite  ponar  (225  cm2  area,  sample  depth  ~10  cm)  was  used  to  take  a  sediment  sample.  Sampling  depth  and  substrate  type  was  noted.  The  sediment  sample  was  then  passed  through  a  1mm  mesh  sieve  to  remove  fine  sediment.  The  remaining  sample  was  returned  to  the  lab  and  turions  were  enumerated.  The  turions  that  had  sprouted  in  the  field  (plants  or  sprouts  collected  with  turions  attached)  were  discarded.  The  remaining  turions  were  stored  in  transparent  freezer  bags  and  placed  in  a  dark  refrigerator  at  5oC.  Every  7  days  the  samples  were  examined  for  sprouting,  and  sprouted  turions  were  counted  and  removed.  After  four  weeks,  the  rate  of  sprouting  of  cold  turions  had  declined.  At  this  point  the  samples  were  placed  at  room  temperature  (21oC)  under  natural  spectrum  lighting  for  12  hours  per  day.  Samples  continued  to  be  examined  every  7  days  for  another  4  weeks  and  sprouted  turions  were  removed  and  recorded.  Turion  viability  (proportion)  was  calculated  by  taking  the  ratio  of  the  number  of  sprouted  turions  per  site  (including  the  turions  that  were  sprouted  when  collected)  to  the  total  number  of  turions  collected  per  site.  The  total  number  of  turions  collected  at  each  site  was  expressed  as  number  of  turions  per  square  meter.    Milfoil  Herbivore  Abundance:  

    Surveys  were  conducted  to  evaluate  the  abundance  of  milfoil  herbivores.  The  milfoil  weevil,  Euhrychiopsis  lecontei,  is  a  native  weevil  found  in  many  lakes  in  North  America.  Much  of  the  weevil’s  life  cycle  is  dependent  on  the  milfoil  plant.  Evidence  suggests  the  milfoil  weevil  can  be  effective  in  controlling  Eurasian  watermilfoil  (Newman  2004).    Surveys  were  conducted  on  Lakes  Ann,  Lucy,  Riley  and  Susan  in  2011  and  2012,  and  continued  in  Lakes  Riley  and  Susan  in  2013  and  2014,  to  determine  if  milfoil  weevils  were  present  or  abundant.  Weevil  surveys  were  attempted  on  Lake  Staring,  but  proved  futile  due  to  lack  of  plants.  On  Lake  Susan,  repeated  surveys  were  conducted  every  four  

  •  7  

    weeks  to  quantify  and  monitor  the  population  throughout  the  summer  in  2010,  2011,  2012,  2013  and  2014.    Lake  Riley  was  sampled  every  four  weeks  in  the  summer  of  2012,  2013  and  2014.    Milfoil  herbivore  surveys  were  conducted  once  in  the  summer  of  2012  on  Lakes  Ann  and  Lucy.  To  sample  milfoil  herbivores,  transects  perpendicular  to  the  shoreline  were  predetermined  and  geographically  spread  around  the  lake.  Three  sampling  points  were  established  on  each  transect,  one  at  shallow  depth  (1.5m).  At  each  sampling  point  the  top  0.5m  of  eight  stems  of  EWM  were  collected  and  placed  in  a  sealable  bag  with  water.  In  a  lab,  each  sample  was  examined  with  a  3x  magnifying  lens,  plant  stems  and  meristems  were  counted,  and  all  herbivores  (lepidopterans  and  weevils)  and  weevil  life  stages  (eggs,  pupae,  larvae,  and  adults)  were  counted  and  preserved  in  80%  ethanol.    Water  Quality:  

    Several  indicators  of  water  quality  were  measured  periodically  on  all  lakes.  Water  temperature,  dissolved  oxygen  and  photosynthetically  active  radiation  (PAR)  readings  were  recorded  in  0.5m  depth  intervals  using  a  YSI  50B  electronic  oxygen  and  temperature  meter  and  a  LiCor  LI-‐185  quantum  sensor.  Secchi  depths  were  recorded  to  the  nearest  0.1m.    Lake-‐wide  Early  Season  Endothall  Herbicide  Treatments     Early  season  endothall  herbicide  treatments  were  conducted  in  the  spring  of  2013  and  2014  in  Lakes  Riley  and  Susan.    It  has  been  shown  that  endothall  can  efficiently  control  curlyleaf  pondweed  at  temperatures  between  10-‐15  ˚C,  when  native  plants  shouldn’t  be  actively  growing  yet  (Skogerboe  and  Getsinger  2002,  Poovey  et  al.  2012).    Using  this  method  of  timing,  we  can  effectively  target  curlyleaf  pondweed  with  little  collateral  damage  to  the  native  plant  community  (Johnson  et  al.  2012,  Jones  et  al.  2012).    During  the  early  parts  of  spring  when  ice  came  off  the  study  lakes  we  would  begin  closely  monitoring  water  temperatures.    Once  water  temperatures  approached  the  treatment  temperature  threshold  we  then  delineated  the  densest  areas  of  curlyleaf  and  provided  these  areas  to  the  contracted  herbicide  applicator.    We  conducted  a  pretreatment    (point  intercept  and  biomass)  survey  on  all  treatment  lakes,  and  on  an  untreated  reference  Mitchell  Lake,  just  prior  to  treatments.    Post-‐treatment  surveys  were  conducted  in  all  lakes  in  June  to  correspond  with  typical  peak  curlyleaf  abundance  and  biomass.    A  third  survey  was  conducted  in  August  in  all  lakes  corresponding  with  the  timing  of  peak  biomass  of  native  plants.    Fall  turion  surveys  were  completed  in  October  to  monitor  the  turion  densities  in  the  sediments,  which  is  essentially  the  same  as  monitoring  the  seed  bank  for  curlyleaf  pondweed.    Reducing  turions  in  the  sediments  is  

  •  8  

    an  important  management  strategy  to  the  reduction  of  curlyleaf  pondweed  (Madsen  and  Crowell  2002,  Johnson  et  al.  2012).    Aquatic  Bathymetry  and  Vegetation  Mapping     We  collected  sonar  data  using  a  Lowrance  HDS  5  Gen  2  Fishfinder  during  all  point  intercept  surveys  in  2013  and  2014.    The  HDS  5  would  record  data  while  we  navigated  the  boat  to  survey  points  onto  a  SD  card.    From  the  lab,  we  would  upload  the  sonar  data  to  the  ciBioBase  servers.    After  ciBioBase  processed  the  sonar  data  we  would  then  have  access  to  bathymetry  and  vegetation  maps  as  well  as  a  report  generated  for  each  lake  containing  plant  and  water  data  such  as  average  biovolume  and  percent  area  covered.            

  •  9  

    III.  Results  Lake  Ann     Lake  Ann  (DOW  ID  10-‐001200)  is  just  south  of  Lake  Lucy  and  is  connected  to  Lake  Lucy  by  a  short  channel.    Lake  Ann  has  a  surface  area  of  45  hectares  (110  acres),  with  a  littoral  zone  area  of  about  18  hectares  (45  acres),  and  maximum  depth  of  about  14m  (45ft)  (MN  DNR  LakeFinder  2014).        Water  Quality:     Depth  profiles  for  dissolved  oxygen  (DO)  and  temperature  (Temp)  were  taken  periodically  in  Lake  Ann  from  2010  through  2014.    Lake  Ann  has  relatively  good  summer  water  clarity  compared  to  other  lakes  in  the  watershed  (Figure  1).    Water  clarity  has  not  seemed  to  hinder  aquatic  plant  growth  in  Lake  Ann  during  years  that  we  surveyed.    Dissolved  oxygen  values  did  not  typically  reach  hypoxic  levels  until  depths  ≥  4.5m  (Figure  1).                                                    Figure  1.  Secchi  depths  for  Lake  Ann  2010  –  2014  (Bajer  and  Sorensen  unpublished  data,  personal  communication)  and  dissolved  oxygen  (mg/L)  and  temperature  (°C)  profiles  taken  on  13  July  2010,  21  July  2011,  17  July  2012,  25  July  2013  and  20  August  2014.    

    0  

    1  

    2  

    3  

    4  

    5  

    6  

    7  

    12-‐Apr   1-‐Jun   21-‐Jul   9-‐Sep  

    Depth  (m

    )  

    2010  

    2011  

    2012  

    2013  

    2014  

    Lake  Ann  Secchi  Depths  and  Summer  DO  and  Temperature  Profiles    

    0  

    1  

    2  

    3  

    4  

    5  

    6  

    7  

    8  

    9  

    10  

    0   10   20   30   40  

    Depth  (m

    )  

    DO  2010  

    DO  2011  

    DO  2012  

    DO  2013  

    DO  2014  

    Temp  2010  

    Temp  2011  

    Temp  2012  

    Temp  2013  

    Temp  2014  

  •  10  

    Aquatic  Vegetation  Survey:     Point  intercept  surveys  were  conducted  in  Lake  Ann  in  July  and  August  2010,  July  and  August  2011,  July  2012,  July  2013  and  August  2014.    Lake  Ann  has  the  most  diverse  aquatic  plant  community  of  any  of  the  lakes  we  surveyed  for  the  Riley  Purgatory  Bluff  Creek  Watershed  District  with  27  different  species  observed  in  the  lake  during  survey  years  (Table  1).    During  all  survey  years  there  was  good  species  richness.    The  highest  species  richness  observed  was  in  2011  when  several  sites  contained  12  different  species  per  site  (Figure  2).    Coontail  (Ceratophyllum  demersum)  was  always  the  most  frequently  occurring  plant  species  in  Lake  Ann  (Figure  3).    The  second  most  commonly  occurring  species  observed  in  Lake  was  typically  the  invasive  Eurasian  watermilfoil.    However,  in  2014,  white  water  lily  was  the  second  most  commonly  occurring  species.         Eurasian  watermilfoil  (Myriophyllum  spicatum)  has  been  in  steady  decline  in  Lake  Ann  in  both  frequency  and  biomass  with  the  exception  of  the  biomass  in  2012  (Figure  3  and  4).    We  have  postulated  that  the  high  2012  biomass  may  have  been  the  result  of  an  oversampling  error  in  the  field,  which  is  supported  by  an  otherwise  steady  decline  of  Eurasian  watermilfoil  frequency  and  biomass  from  2010-‐2014.    The  invasive  curlyleaf  pondweed  (Potamogeton  crispus)  was  also  present  in  Lake  Ann,  but  at  very  low  frequency  and  density  during  all  survey  years.    Both  invasive  plants  species  appear  to  occur  below  damaging  levels  at  this  time.    Plants  are  abundant  out  to  3m  depth  (Figure  5)  and  generally  most  dense  along  the  north  and  west  shorelines.       Overall  the  native  plant  community  was  relatively  stable  from  2010  to  2014  with  small  increases  and  decreases  over  the  five-‐year  period  (Figures  3  and  4).    Total  lake-‐wide  average  native  aquatic  plant  biomass  is  much  greater  than  total  invasive  plant  biomass,  especially  in  the  last  two  years  as  invasives  have  continued  to  decrease  in  Lake  Ann  (Table  2).      Milfoil  Herbivore  Population:     Eurasian  watermilfoil  and  the  native  northern  watermilfoil  (Myriophyllum  sibiricum)  were  collected  in  Lake  Ann  to  quantify  the  milfoil  weevil  population  in  the  summer  of  2010,  2011,  and  2012.    The  highest  density  of  weevils  (in  all  life  stages)  was  observed  in  2011,  when  the  average  lake-‐wide  density  was  0.13  weevils  per  stem  (Table  3).    The  weevil  population  was  relatively  low  in  Lake  Ann  and  may  not  be  sufficient  to  consistently  control  Eurasian  watermilfoil.    However,  in  conjunction  with  a  healthy  and  stable  native  plant  community,  Eurasian  watermilfoil  seems  to  be  in  decline  or  maintained  at  a  density  below  damaging  levels.            

  •  11  

    Table  1.    Aquatic  plants  found  in  surveys  conducted  in  Lake  Ann  2010  to  2014.    Common Name Scientific Name Abbreviation Emergent species Hardstem bulrush Schoenoplectus acutus Sacu Softstem bulrush Schoenoplectus tabernaemontani Sval Cattail Typha spp. Typh Submerged species Coontail Ceratophyllum demersum Cdem Muskgrass Chara spp. Char Canada waterweed Elodea canadensis Ecan Eurasian watermilfoil Myriophyllum spicatum Mspi Northern watermilfoil Myriophyllum sibiricum Msib Bushy pondweed Najas flexilis Nfle Large leaf pondweed Potamogeton amplifolius Pamp Curlyleaf pondweed Potamogeton crispus Pcri Illinois pondweed Potamogeton illinoensis Pill Narrow leaf pondweed Potamogeton pusillus Ppus Flat-stem pondweed Potamogeton zosteriformis Pzos White water buttercup Ranunculus longirostris Rlon Arrowhead, grassy Sagittaria graminea Sgra Sago pondweed Stuckenia pectinata Spec Lesser bladderwort Utricularia minor Umin Greater bladderwort Utricularia vulgaris Uvul Wild celery Vallisneria americana Vame Water stargrass Zosterella dubia Zdub Floating-leaf species Star duckweed Lemna trisulca Ltri White water lily Nymphaea odorata Nodo Yellow water lily Nuphar variegata Nvar Floating-leaf pondweed Potamogeton natans Pnat Long-leaf pondweed Potamogeton nodosus Pnod Variable pondweed Potamogeton gramineus Pgra      

  •  12  

     j                                                  Figure  2.    The  number  of  aquatic  plant  species  present  at  each  site  surveyed  in  Lake  Ann,  July  2011.          

  •  13  

    Figure  3.    Frequency  of  occurrence  for  some  of  the  most  commonly  occurring  species  in  Lake  Ann  found  in  surveys  during  the  summer  of  2010  through  2014.    See  Table  1  for  abbreviations.          

    Figure  4.    Dry  aquatic  plant  biomass  (g  dry/m2)  of  the  most  frequently  occurring  species  in  Lake  Ann  during  the  summer  of  2010  through  2014.    See  Table  1  for  abbreviations.      

    0%  

    10%  

    20%  

    30%  

    40%  

    50%  

    60%  

    70%  

    80%  

    Mspi   Cdem   Pzos   Pnat   Nvar   Nodo   Msib   NMle   Char   Ecan   Vame   Spec  

    Frequency  of  Occurrence  

    Jul-‐10  

    Jul-‐11  

    Jul-‐12  

    Jul-‐13  

    Aug-‐14  

    Lake  Ann  Aquatic  Plant  Frequency  of  Occurrence  

    0  

    100  

    200  

    300  

    400  

    500  

    600  

    700  

    800  

    Cdem   Chara   Ecan   Msib   Mspi   NMle   Nodo   Nvar   Pill   Pnod   Pzos  

    Dry  Plant  Biomass  (g  dry/m

    2 )  

    Jul-‐10  

    Jul-‐11  

    Jul-‐12  

    Jul-‐13  

    Aug-‐14  

    Lake  Ann  Dry  Aquatic  Plant  Biomass  

  •  14  

     Figure  5.    Aquatic  bathymetry  and  vegetation  map  of  Lake  Ann.    Data  collected  during  point  intercept  aquatic  vegetation  survey  on  25  July  2013.    Contour  lines  are  5ft  intervals.    Color  legend  represents  percent  biovolume  (the  percentage  of  the  water  column  taken  up  by  vegetation  when  vegetation  exists)  with  blue  representing  no  vegetation  present  and  red  representing  100%  of  the  water  column  being  taken  up  by  vegetation.      Table  2.  Mean  dry  biomass  (g  dry/m2)  of  total  native  species  and  total  exotic  species  (curlyleaf  pondweed  and  Eurasian  watermilfoil)  in  Lake  Ann.    Date   Native  (g  dry/m2)   Exotic  (g  dry/m2)  July  2010   501.2   255.8  August  2010   635.5   397.5  July  2011   412.4   148.0  August  2011   623.1   165.0  July  2012   887.6   691.8  July  2013   371.2   23.0  August  2014   659.5   26.8        

  •  15  

    Table  3.    Results  of  milfoil  herbivore  population  surveys  in  Lake  Ann  summer  2010  through  2012.    Both  Eurasian  watermilfoil  and  northern  watermilfoil  were  collected.    Values  given  are  total  weevils  in  all  life  stages  per  stem.    See  Table  1  for  abbreviations.    Mspi   Weevils/Stem   Msib   Weevils/Stem  August  2010   0.12   August  2010   0.09  July  2011   0.13   July  2011   0.07  July  2012   0.08   July  2012   0.03      Recommendations  for  Lake  Ann:     Lake  Ann’s  aquatic  plant  community  is  the  most  healthy  and  diverse  of  all  lakes  that  we  have  surveyed  in  the  watershed.    Lake  Ann  has  a  high  diversity  of  native  aquatic  plants  with  over  25  species  regularly  present.  Eurasian  watermilfoil  and  curlyleaf  pondweed  do  not  currently  seem  to  be  a  nuisance  or  a  threat  to  the  native  plant  community  and  the  aim  should  be  to  maintain  the  present  plant  community  and  distribution.    This  diverse  plant  community  likely  persists  due  to  the  very  good  summer  long  water  clarity  and  lack  of  disruptive  management.    Annual  or  biennial  monitoring  would  be  a  good  management  strategy  in  Lake  Ann.    If  water  clarity  were  to  decrease  in  the  lake  for  several  growing  seasons,  conditions  may  then  begin  to  favor  the  invasive  Eurasian  watermilfoil  and  curlyleaf  pondweed  or  both  and  a  strategy  to  selectively  control  these  plants  would  be  needed.    Enhancement  of  the  native  milfoil  weevil  population  by  restructuring  the  over  abundant  sunfish  (Lepomis  sp.)  population  would  be  worth  considering  if  Eurasian  watermilfoil  begins  to  increase  despite  good  water  clarity.        

  •  16  

    IV.  Lotus  Lake       Lotus  Lake  (DOW  ID  10-‐000600)  lies  within  the  city  limits  of  Chanhassen,  Minnesota  in  the  Purgatory  Creek  Watershed.    It  covers  about  99  hectares  (245  acres),  with  approximately  74  hectares  (182  acres)  being  littoral  zone  and  a  maximum  depth  of  8.8m  (29ft)  (MN  DNR  LakeFinder  2014).        Water  Quality:     Lotus  Lake  water  clarity  was  typically  good  from  spring  to  early  or  mid  summer  (Figure  6).      Clarity  dropped  to  around  1m  by  the  end  of  most  summers.    Dissolved  oxygen  levels  were  high  above  3-‐5m    (Figure  6).    An  equipment  failure  stopped  us  from  taking  dissolved  oxygen  and  temperature  readings  below  3m  in  2014.                                                      Figure  6.    Secchi  depths  for  Lotus  Lake  2011  –  2014  (Bajer  and  Sorensen  unpublished  data,  personal  communication)  and  dissolved  oxygen  (mg/L)  and  temperature  (°C)  profiles  taken  on  7  August  2013  and  17  July  2014.      

    0.0  

    0.5  

    1.0  

    1.5  

    2.0  

    2.5  

    3.0  

    3.5  

    4.0  

    17-‐Apr   6-‐Jun   26-‐Jul   14-‐Sep  

    Depth  (m

    )  

    2011  

    2012  

    2013  

    2014  

    0  

    1  

    2  

    3  

    4  

    5  

    6  

    7  

    8  

    0   5   10   15   20   25   30  Depth  (m

    )  

    DO  2013  

    DO  2014  

    Temp  2013  

    Temp  2014  

    Lotus  Lake  Secchi  Depths  and  Summer  DO  and  Temperature  Profiles  

  •  17  

    Aquatic  Vegetation  Survey:     Point  intercept  surveys  were  performed  on  Lotus  Lake  in  the  summer  of  2013  and  2014.    Lotus  Lake  has  a  relatively  diverse  plant  community  with  18  different  aquatic  species  observed  in  our  two  years  of  surveying  (Table  4).  Site-‐specific  species  richness  was  moderate  compared  to  other  lakes  in  the  watershed  with  as  many  as  6  species  being  found  at  one  sampling  site  during  surveys  in  2013  and  2014  (Figure  7).      Although  Lotus  Lake  has  a  relatively  diverse  aquatic  plant  community,  most  plants  were  observed  in  low  frequencies  (Figure  8)  and  low  densities  (Figure  9)  throughout  the  lake.    In  both  years  that  we  surveyed,  coontail  was  the  dominant  species  in  both  frequency  of  occurrence  and  dry  plant  biomass.    White  and  yellow  water  lilies  were  also  among  the  more  common  species  in  Lotus  Lake.    Eurasian  watermilfoil  and  curlyleaf  pondweed  were  both  present  in  Lotus  Lake,  but  neither  was  observed  in  surveys  at  levels  of  concern  for  management.           Plants  at  Lotus  Lake  are  most  dense  in  the  northeast  bay  and  along  the  eastern  shoreline  in  water  <  2m  deep  (Figure  10),  covering  around  35%  of  the  littoral  (Table  5).  Both  coverage  and  percent  biovolume  were  low  and  similar  in  both  2013  and  2014.    Table  4.    Aquatic  plants  found  in  surveys  conducted  in  Lotus  Lake  2013  and  2014.  Common Name Scientific Name Abbreviation Emergent species Needle spikerush Eleocharis acicularis Eaci Softstem bulrush Schoenoplectus tabernaemontani Sval Cattail Typha spp. Typh Submerged species Coontail Ceratophyllum demersum Cdem Muskgrass Chara spp. Char Eurasian watermilfoil Myriophyllum spicatum Mspi Bushy pondweed Najas flexilis Nfle Curlyleaf pondweed Potamogeton crispus Pcri Illinois pondweed Potamogeton illinoensis Pill Whitestem pondweed Potamogeton praelongus Ppra Clasping-leaf pondweed Potamogeton richardsonii Pric Narrow leaf pondweed Potamogeton pusillus Ppus Sago pondweed Stuckenia pectinata Spec Water stargrass Zosterella dubia Zdub Floating-leaf species Common duckweed Lemna minor Lmin American lotus Nelumbo lutea Nlut Yellow water lily Nuphar variegata Nvar White water lily Nymphaea odorata Nodo      

  •  18  

       

    Figure  7.  The  number  of  aquatic  plant  species  present  at  each  site  surveyed  in  Lotus  Lake,  July  2014.      

    Lotus  Lake  Species  Richness  65m  spacing  July  2014  

  •  19  

     

     Figure  8.    Frequency  of  occurrence  for  some  of  the  most  commonly  occurring  species  in  Lotus  Lake  found  in  surveys  during  the  summer  of  2013  and  2014.    See  Table  4  for  abbreviations.                                            Figure  9.    Dry  aquatic  plant  biomass  (g  dry/m2)  for  species  in  Lotus  Lake  during  the  summer  of  2013  and  2014.    See  Table  4  for  abbreviations.            

    0%  

    5%  

    10%  

    15%  

    20%  

    25%  

    30%  

    35%  

    Cdem   Char   Lmin   NMle   Nodo   Nvar   Ppus  

    Frequency  of  Occurrence  

    Aug-‐13  

    Jul-‐14  

    Lotus  Lake  Aquatic  Plant  Frequency  of  Occurrence  

    Lotus  Lake  Dry  Aquatic  Plant  Biomass  

    0  

    50  

    100  

    150  

    200  

    250  

    300  

    Cdem   Nodo   Chara   Eaci   Zdub   NMlex   Ppus  

    Dry  Plant  Biomass  (g  dry/m

    2 )   Aug-‐13  

    Jul-‐14  

  •  20  

                                                   Figure  10.    Aquatic  bathymetry  and  vegetation  maps  of  Lotus  Lake.    Data  were  collected  during  point  intercept  aquatic  vegetation  surveys  on  7  August  2013  and  17  July  2014.    Contour  lines  are  5ft  intervals.    Color  legend  represents  percent  biovolume  (refers  to  the  percentage  of  the  water  column  taken  up  by  vegetation  when  vegetation  exists)  with  blue  representing  no  vegetation  present  and  red  representing  100%  of  the  water  column  being  taken  up  by  vegetation.          Table  5.    Lake-‐wide  percent  area  cover  (PAC)  and  average  biovolume  (BV)  for  data  collected  in  August  2013  and  July  2014  in  Lotus  Lake.    Values  coincide  with  maps  in  Figure  10.    PAC  refers  to  the  overall  surface  area  that  vegetation  is  growing  in  the  surveyed  area.    Average  BV  refers  to  the  percentage  of  the  water  column  taken  up  by  plants  when  plants  exist;  areas  that  have  no  plants  are  not  factored  into  this  calculation.        Date   PAC   Average  BV  August  2013   36.0%   40.1%  July  2014   34.5%   45.8%      

  •  21  

     Recommendations  for  Lotus  Lake:     Lotus  Lake  has  a  relatively  diverse  native  plant  community  with  a  moderate  species  richness  at  each  site.    With  the  exception  of  coontail,  most  plant  species  exist  at  low  frequency  of  occurrence  and  density  in  Lotus  Lake.      Invasive  Eurasian  watermilfoil  and  curlyleaf  pondweed  are  both  present  in  Lotus  Lake  but  are  not  currently  at  levels  of  concern.    Lotus  Lake  should  be  monitored  occasionally  for  changes  in  the  native  plant  community  as  well  as  declines  in  water  clarity  in  the  spring  and  early  summer.    Persistent  declines  in  water  clarity  could  lead  to  an  increase  in  more  tolerant  invasive  species  and  a  decline  in  the  already  low  frequencies  of  native  aquatic  plants.    Likewise,  improved  water  clarity  could  result  in  increased  growth  of  the  invasives,  which  would  also  affect  the  native  plants.  No  additional  management  is  recommended  at  this  time  however.            

  •  22  

    V.  Lake  Lucy         Lake  Lucy  (DOW  ID  10-‐000700)  is  the  headwaters  of  the  Riley  Creek  Watershed.    Lake  Lucy  has  a  surface  area  of  about  36  hectares  (87  acres),  with  about  35  hectares  (86  acres)  of  littoral  zone,  and  a  maximum  depth  of  6.8m  (22ft)  (MN  DNR  LakeFinder  2014).    The  outlet  of  Lake  Lucy  goes  directly  into  Lake  Ann.    In  an  attempt  to  improve  water  quality,  common  carp  were  removed  from  Lake  Lucy  in  January  2010  (Bajer  and  Sorensen,  personal  communication).    Plant  assessments  began  in  summer  2010  to  quantify  the  response  of  the  aquatic  plant  community  to  the  carp  removal  and  ended  in  2012.            

    Water  Quality:     Water  clarity  was  generally  good  in  the  spring  and  early  summer  in  Lake  Lucy  (Figure  11).    Secchi  depths  did  not  typically  fall  below  1m  until  August.    Dissolved  oxygen  profiles  taken  during  the  summer  show  an  anoxic  hypolimnion  typically  around  2.5  to  3m  (Figure  11).                                                    Figure  11.    Secchi  depths  for  Lake  Lucy  2010  –  2012  (Bajer  and  Sorensen  unpublished  data,  personal  communication)  and  dissolved  oxygen  (mg/L)  and  temperature  (°C)  profiles  taken  on  9  August  2010,  17  August  2011  and  27  August  2012.  

    0  

    0.5  

    1  

    1.5  

    2  

    2.5  

    3  

    3.5  

    4  

    2-‐May   21-‐Jun   10-‐Aug   29-‐Sep  

    Depth  (m

    )  

    2010  

    2011  

    2012  

    0  

    1  

    2  

    3  

    4  

    5  

    6  

    0   10   20   30   40  

    Depth  (m

    )  

    DO  2010  

    DO  2011  

    DO  2012  

    Temp  2010  

    Temp  2011  

    Temp  2012  

    Lake  Lucy  Secchi  Depths  Summer  DO  and  Temperature  Profiles  

  •  23  

    Aquatic  Vegetation  Survey:     Point  intercept  surveys  were  conducted  in  Lake  Lucy  in  June  and  August  of  2010,  2011,  and  2012.    Overall  there  was  a  moderately  diverse  plant  community  in  Lake  Lucy  with  18  different  aquatic  plant  species  found  during  our  surveys  (Table  6).    The  maximum  species  richness  per  site  was  9  species  per  site  during  the  June  2011  survey  (Figure  12).    The  highest  plant  coverage  was  noted  in  June  2010  when  86%  of  sites  sampled  shallower  than  4.6m  contained  plants.    Coontail  was  the  most  frequently  occurring  species  in  all  surveys  conducted  (Figure  13).    Star  duckweed  (Lemna  trisulca),  white  water  lily  (Nymphaea  odorata),  greater  bladderwort  (Utricularia  vulgaris)  and  curlyleaf  pondweed  were  also  observed  at  relatively  high  frequencies.      The  plant  community  appears  relatively  stable  with  little  to  no  changes  in  the  frequency  of  occurrence  throughout  the  years  of  survey.         Coontail,  chara  (Chara  sp.)  and  white  water  lily  had  the  highest  biomass  in  Lake  Lucy  during  our  surveys  (Figure  14).  Biomass  values  appeared  to  be  relatively  stable  throughout  survey  years  with  several  species  increasing  in  biomass  during  the  survey  years.    Chara,  Canada  waterweed  (Elodea  canadensis),  white  water  lily  and  yellow  water  lily  all  increased  in  successive  August  biomass  surveys  (Figure  14  bottom).       Eurasian  watermilfoil  was  observed  during  our  surveys,  but  it  was  observed  at  less  than  1%  of  sites  surveyed  and  does  not  seem  to  be  problematic  at  this  time.    Curlyleaf  pondweed  was  present  in  over  40%  of  sites  surveyed  at  4.6m  or  shallower  in  June  2011  and  then  declined  to  less  than  20%  of  sites  surveyed  in  June  2012  (Figure  13  top).    However,  curlyleaf  pondweed  had  very  little  biomass  present  during  all  survey  years  (Figure  14).    We  also  conducted  fall  turion  surveys  in  Lake  Lucy  in  2010  and  2011.    Lake-‐wide  average  turion  density  in  the  sediments  in  the  littoral  zone  (4.6m  and  shallower)  was  362  turions/m2  in  2010  and  306  turions/m2  in  2011.        Milfoil  Herbivore  Population:     Surveys  were  performed  in  2010,  2011  and  2012  to  quantify  abundance  of  milfoil  weevils  in  Lake  Lucy.    We  collected  Eurasian  watermilfoil  in  2010  and  2011,  but  northern  watermilfoil  was  collected  in  2012  due  to  a  lack  of  Eurasian  watermilfoil.    We  only  observed  milfoil  weevils  during  one  survey  (2011)  and  the  lake-‐wide  weevil  population  in  all  life  stages  was  0.32  weevils  per  stem  (Table  7).    No  weevils  were  present  during  the  other  two  survey  years.    However,  there  was  an  average  of  0.14  Paraponyx  larvae  per  stem,  another  milfoil  herbivore,  during  the  2010  weevils  survey  (Table  7).          

  •  24  

    Table  6.    Aquatic  plants  found  in  surveys  conducted  in  Lake  Lucy  2010  through  2012.  Common Name Scientific Name Abbreviation Emergent Cattail Typha spp. Typh Submerged species Coontail Ceratophyllum demersum Cdem Chara Chara spp. Char Canada waterweed Elodea canadensis Ecan Eurasian watermilfoil Myriophyllum spicatum Mspi Northern watermilfoil Myriophyllum sibiricum Msib Curlyleaf pondweed Potamogeton crispus Pcri Narrow leaf pondweed Potamogeton pusillus Ppus Flat-stem pondweed Potamogeton zosteriformis Pzos Sago pondweed Stuckenia pectinata Spec Greater bladderwort Utricularia vulgaris Uvul Water stargrass Zosterella dubia Zdub Floating-leaf Species Star duckweed Lemna trisulca Ltri Lesser duckweed Lemna minor Lmin White water lily Nymphaea odorata Nodo Yellow water ily Nuphar variegata Nvar Greater duckweed Spirodela polyrrhiza Spol Watermeal Wolffia columbiana Wcol            

  •  25  

     Figure  12.  The  number  of  aquatic  plant  species  present  at  each  site  surveyed  in  Lake  Lucy,  June  2011.      

  •  26  

                                                                     Figure  13.    Frequency  of  occurrence  for  some  of  the  most  commonly  occurring  species  in  Lake  Lucy  found  in  surveys  June  2010,  2011  and  2012  and  August  2010,  2011  and  2012.    See  Table  6  for  abbreviations.                          

    0%  

    10%  

    20%  

    30%  

    40%  

    50%  

    60%  

    70%  

    80%  

    Cdem   Char   Ecan   Lmin   Ltri   Msib   Nodo   Nvar   Pcri   Ppus   Spec   Spol   Uvul   Wcol  

    Frequency  of  Occurrence  

    Jun-‐10  

    Jun-‐11  

    Jun-‐12  

    0%  

    10%  

    20%  

    30%  

    40%  

    50%  

    60%  

    70%  

    Cdem   Char   Ecan   Lmin   Ltri   Msib   Nodo   Nvar   Spec   Spol   Uvul   Wcol   Zdub  

    Frequency  of  Occurrence  

    Aug-‐10  

    Aug-‐11  

    Aug-‐12  

    Lake  Lucy  Aquatic  Plant  Frequency  of  Occurrence  

  •  27  

                                                                         Figure  14.    Dry  aquatic  plant  biomass  (g  dry/m2)  Lake  Lucy  from  surveys  June  2010,  2011  and  2012  and  in  August  2010,  2011  and  2012.    See  Table  6  for  abbreviations.          

    0  

    50  

    100  

    150  

    200  

    250  

    300  

    350  

    400  

    Cdem   Chara   Ecan   Ltri   Msib   Nodo   Nvar   Pcri   Spec   Uvul   Zdub  

    Dry  Plan

    t  Biomass  (g  dry/m

    2 )  

    Aug-‐10  

    Aug-‐11  

    Aug-‐12  

    Lake  Lucy  Dry  Aquatic  Plant  Biomass    

    0  

    50  

    100  

    150  

    200  

    250  

    300  

    350  

    400  

    450  

    Cdem   Chara   Ecan   Ltri   Msib   Nodo   Nvar   Pcri   Spec   Uvul  

    Dry  Plan

    t  Biomass  (g  dry/m

    2 )  

    Jun-‐10  

    Jun-‐11  

    Jun-‐12  

  •  28  

    Table  7.    Results  of  milfoil  herbivore  population  surveys  in  Lake  Lucy  2010  through  2012.    Surveys  in  2010  and  2011  were  from  Eurasian  watermilfoil  collections,  and  collections  in  2012  were  from  northern  watermilfoil.      Values  are  lake-‐wide  means  for  weevil  and  Paraponyx  populations  expressed  as  total  weevils  (in  all  life  stages)  or  Paraponyx  per  stem.    Mspi   Weevils/Stem   Paraponynx/Stem  August  2010   0.00   0.14  July  2011   0.32   0.00  September  2012   0.00   0.00      Recommendations  for  Lake  Lucy:     A  relatively  healthy  and  diverse  plant  community  exists  in  Lake  Lucy  and  any  management  strategies  should  be  constructed  to  maintain  the  native  plant  community.    Eurasian  watermilfoil  is  present  in  Lake  Lucy  but  at  very  low  levels  that  are  not  a  problem  at  this  time.    Curlyleaf  pondweed  should  be  closely  monitored  in  Lake  Lucy.    Lakeshore  homeowners  may  be  controlling  curlyleaf  with  local  herbicide  applications.    However,  turion  densities  in  the  sediments  are  high  enough  to  cause  concern.    If  curlyleaf  pondweed  increases  dramatically  in  the  future,  Lake  Lucy  could  possibly  benefit  form  a  lake-‐wide  early  season  endothall  herbicide  treatment.    Occasional  monitoring  is  recommended  to  ensure  that  curlyleaf  pondweed  is  kept  in  check  with  current  management  strategies.      

  •  29  

    VI.  Mitchell  Lake       Mitchell  Lake  (DOW  ID  27-‐007000)  is  within  the  city  limits  of  Eden  Prairie,  Minnesota  and  is  classified  as  a  “Natural  Environment  Lake”  by  the  Minnesota  Department  of  Natural  Resources.    Mitchell  Lake  has  a  surface  area  of  about  46  hectares  (114  acres),  with  a  littoral  zone  area  of  about  44  hectares  (109  acres),  and  a  maximum  depth  of  about  5.8m  (19ft)  (MN  DNR  LakeFinder  2014).         Surveys  conducted  on  Mitchell  Lake  were  not  part  of  the  initial  project  proposal.    The  lake  is  being  used  as  a  reference  for  a  Master’s  research  project  conducted  by  Jonathan  JaKa  a  University  of  Minnesota  graduate  student.    Surveys  on  Mitchell  Lake  are  being  compared  to  surveys  conducted  on  Lakes  Riley  and  Susan  to  ascertain  the  efficacy  of  early  season  curlyleaf  control  and  native  pant  community  response  in  Lakes  Riley  and  Susan.    Both  Lakes  Riley  and  Susan  had  early  season  endothall  herbicide  treatments  in  2013  and  2014  in  an  effort  to  suppress  curlyleaf  pondweed  growth  and  enhance  native  plant  communities.    Mitchell  Lake  was  chosen  as  a  reference  lake  because  there  were  no  curlyleaf  pondweed  treatments  planned  for  2013  or  2014  and  curlyleaf  had  been  present  at  high  frequencies  and  densities.        Water  Quality:     Secchi  depths  declined  to  about  1m  by  the  end  of  July  in  both  years  we  surveyed,  2013  and  2014  (Figure  15).    Mid-‐summer  dissolved  oxygen  and  temperature  profiles  showed  some  dissolved  oxygen  to  the  lake  bottom  in  2013  but  an  anoxic  hypolimnion  at  depths  of  2.5m  and  below  in  2014  (Figure  15).    

  •  30  

                                                             Figure  15.    Secchi  depths  for  Mitchell  Lake  and  dissolved  oxygen  (mg/L)  and  temperature  (°C)  profiles  taken  on  22  August  2013  and  8  August  2014.      

    0  

    0.5  

    1  

    1.5  

    2  

    2.5  

    3  

    3.5  

    16-‐Apr   5-‐Jun   25-‐Jul   13-‐Sep   2-‐Nov  

    Depth  (m

    )  

    2013  

    2014  

    0  

    1  

    2  

    3  

    4  

    5  

    6  

    0   5   10   15   20   25   30  

    Depth  (m

    )  

    DO  2013  

    DO  2014  

    Temp  2013  

    Temp  2014  

    Mitchell  Lake  Secchi  Depths  and  Summer  DO  and  Temperature  Profiles  

  •  31  

    Aquatic  Vegetation  Survey:     Aquatic  Vegetation  surveys  were  conducted  in  early  and  late  June  and  once  in  August  of  2013,  and  in  May,  June  and  August  of  2014.    Overall  there  was  a  fairly  diverse  aquatic  plant  community  in  Mitchell  Lake  with  20  different  species  observed  in  our  two  survey  years  (Table  8).    Species  richness  per  sampling  site  was  also  high  in  Mitchell  Lake,  with  the  highest  richness  observed  in  August  2013  when  one  site  contained  10  species  per  site  and  several  sites  contained  between  7  and  9  species  (Figure  16).    Overall  the  most  dominant  species  in  frequency  (Figure  17)  and  biomass  (Figure  18)  was  coontail.    However,  curlyleaf  pondweed  occurred  quite  frequently  in  the  spring  and  early  summer  as  well  and  was  the  most  frequently  occurring  species  in  early  June  2013  (Figure  17).    Other  commonly  occurring  species  include:  star  duckweed,  white  water  lily,  narrow  leaf  pondweed  (Potamogeton  pusillus),  flat-‐stem  pondweed  (Potamogeton  zosteriformis)  and  northern  watermilfoil,  all  of  which  were  typically  observed  in  more  than  10%  of  sites  surveyed  in  the  littoral  zone.         Coontail  made  up  the  vast  majority  of  the  biomass  sampled  in  Mitchell  Lake  (Figure  18).    Curlyleaf  pondweed  typically  had  the  second  highest  biomass  in  the  spring  and  early  summer  when  it  is  reaching  its  peak  biomass.    Other  native  plants  with  higher  plant  biomass  in  the  summer  were  northern  watermilfoil,  star  duckweed,  narrow  leaf  pondweed  and  white  water  lily.    Coontail  made  up  the  majority  of  a  significant  (p  ≤  0.05)  decline  in  mean  total  native  plant  biomass  from  August  2013  to  August  2014  (Figure  19),  but  many  other  species  declined  as  well  (Figure  18).    It  is  difficult  to  comment  on  the  stability  of  the  plant  community  with  only  two  years  of  survey  data.           Eurasian  watermilfoil  and  curlyleaf  pondweed  were  both  present  in  Mitchell  Lake.    Curlyleaf  pondweed  can  reach  nuisance  levels  in  the  spring  and  early  summer.    In  late  June,  after  curlyleaf  had  been  controlled  in  Lakes  Riley  and  Susan,  curlyleaf  remained  at  about  50%  occurrence  in  both  2013  and  2014  (Figure  17).    Eurasian  watermilfoil  did  not  appear  to  be  present  at  high  frequencies.    However,  the  taxon  we  are  calling  northern  watermilfoil  (based  on  leaflet  count)  may  be  a  hybrid  of  Eurasian  watermilfoil  and  northern  watermilfoil.    

    Plants  at  Mitchell  Lake  are  dense  in  much  of  the  lake  often  to  depths  of  3m  and  greater  (Figure  20).    Percent  coverage  ranged  from  about  70%  to  almost  95%  of  the  surveyed  area  depending  on  the  time  year  (Table  9).  There  were  some  declines  in  both  coverage  and  average  biovolume  from  2013  to  2014.    Curlyleaf  pondweed  turion  survey:     Sediment  surveys  for  curlyleaf  pondweed  turions  were  conducted  in  Mitchell  Lake  on  17  October  2013  and  14  October  2014.    In  2013  Mitchell  Lake  had  a  lake-‐wide  mean  density  of  191  turions/m2  with  77%  of  turions  viable.    In  2014,  the  lake-‐wide  mean  

  •  32  

    density  was  173  turions/m2,  with  about  45%  of  turions  being  viable.    Although  this  is  a  relatively  low  density  of  turions  in  the  sediment,  it  is  higher  than  peak  densities  at  both  Lakes  Riley  and  Susan,  which  had  lake-‐wide  mean  densities  of  128  turions/m2  and  87  turions/m2  respectively  in  fall  2012  before  spring  herbicide  treatments.    Mitchell  Lake  had  dense  stands  of  curlyleaf  pondweed  that  will  likely  continue  to  add  to  the  turion  bank  in  the  sediment.            Table  8.    Aquatic  plants  found  in  surveys  conducted  in  Mitchell  Lake  2013  and  2014.  Common Name Scientific Name Abbreviation Emergent Species Cattail Typha spp. Typh Submerged Species Coontail Ceratophyllum demersum Cdem Muskgrass Chara spp. Char Canada waterweed Elodea canadensis Ecan Northern watermilfoil Myriophyllum sibiricum Msib Eurasian watermilfoil Myriophyllum spicatum Mspi Bushy pondweed Najas flexillis Nfle Curlyleaf pondweed Potamogeton crispus Pcri Illinois pondweed Potamogeton illinoensis Pill Narrow leaf pondweed Potamogeton pusillus Ppus Flat-stem pondweed Potamogeton zosteriformis Pzos White water buttercup Ranunculus aquatili Rlon Sago pondweed Stuckenia pectinata Spec Greater bladderwort Utricularia vulgaris Uvul Water stargrass Zosterella dubia Zduz Floating-leaf species Lesser duckweed Lemna minor Lmin Star duckweed Lemna trisulca Ltri American lotus Nelumbo lutea Nlut White water lily Nymphaea odorata Nodo Yellow water lily Nuphar variegata Nvar Great duckweed Spriodela polyrrhiza Spol    

  •  33  

     Figure  16.    The  number  of  aquatic  plant  species  present  at  each  site  surveyed  in  Mitchell  Lake,  20  August  2013.          

    Mitchell  Lake  Species  Richness  50m  spacing  August  2013  

  •  34  

                                                                                     Figure  17.    Frequency  of  occurrence  for  some  of  the  most  commonly  occurring  species  in  Mitchell  Lake  found  in  surveys  May,  June  and  August  2013  and  2014.    See  Table  8  for  abbreviations.  

    0%  

    10%  

    20%  

    30%  

    40%  

    50%  

    60%  

    70%  

    80%  

    Cdem   Ecan   Ltri   Msib   Mspi   Nodo   Pcri   Ppus   Pzos   Rlon   Spec   Zdub  

    Frequency  of  Occurrence  

    6-‐Jun-‐13  

    May-‐14  

    0%  

    10%  

    20%  

    30%  

    40%  

    50%  

    60%  

    70%  

    80%  

    Cdem   Ecan   Ltri   Msib   Mspi   Nodo   Pcri   Ppus   Pzos   Rlon   Spec   Zdub  

    Frequency  of  Occurrence  

    20-‐Jun-‐13  

    Jun-‐14  

    0%  

    10%  

    20%  

    30%  

    40%  

    50%  

    60%  

    70%  

    80%  

    90%  

    Cdem   Ecan   Ltri   Msib   Mspi   Nodo   Pcri   Ppus   Pzos   Rlon   Spec   Zdub  

    Frequency  of  Occurrence  

    Aug-‐13  

    Aug-‐14  

    Mitchell  Lake  Frequency  of  Occurrence    

  •  35  

                                                                                     Figure  18.    Dry  plant  biomass  (g  dry/m2)  for  some  of  the  most  commonly  occurring  species  in  Mitchell  Lake  found  in  surveys  May,  June  and  August  2013  and  2014.    See  Table  8  for  abbreviations.  

    0  

    50  

    100  

    150  

    200  

    250  

    300  

    Cdem   Ecan   Ltri   Msib   Mspi   Nodo   Pcri   Ppus   Pzos   Rlon   Spec   Zdub  

    Dry  Plant  Biomass  (g  dry/m

    2 )   6-‐Jun-‐13  

    May-‐14  

    0  

    50  

    100  

    150  

    200  

    250  

    300  

    350  

    400  

    Cdem   Ecan   Ltri   Msib   Mspi   Nodo   Pcri   Ppus   Pzos   Rlon   Spec   Zdub  

    Dry  Plant  Biomass  (g  dry/m

    2 )   20-‐Jun-‐13  

    Jun-‐14  

    0  

    100  

    200  

    300  

    400  

    500  

    600  

    700  

    800  

    Cdem   Ecan   Ltri   Msib   Mspi   Nodo   Pcri   Ppus   Pzos   Rlon   Spec   Zdub  

    Dry  Plant  Biomass  (g  dry/m

    2 )   Aug-‐13  

    Aug-‐14  

    Mitchell  Lake  Plant  Biomass    

  •  36  

    Mitchell  Lake  Littoral  Zone  Mean  Total  Native  Biomass   Figure  19.    Mean  total  native  aquatic  plant  biomass  ±  1SE  (August  surveys)  in  Mitchell  Lake  2013  and  2014.    The  decline  from  2013  to  2014  is  significant  (p  ≤  0.05).          

    0  

    100  

    200  

    300  

    400  

    500  

    600  

    700  

    800  

    900  

    2013   2014  

    Plant  Bioam

    ss  (g  dry/m

    2 )  

  •  37  

    Figure  20.    Aquatic  bathymetry  and  vegetation  maps  of  Mitchell  Lake.    Data  collected  during  point  intercept  aquatic  vegetation  surveys  on:  1)  13  June  2013,  2)  20  August  2013,  3)  20  May  2014,  4)  12  June  2014  and  5)  8  August  2014.    Contour  lines  are  5ft  intervals.    Color  legend  represents  percent  biovolume  (refers  to  the  percentage  of  the  water  column  taken  up  by  vegetation  when  vegetation  exists)  with  blue  representing  no  vegetation  present  and  red  representing  100%  of  the  water  column  being  taken  up  by  vegetation.    

    5  

    3  

    2  

    4  1  

  •  38  

    Table  9.  Lake-‐wide  percent  area  cover  (PAC)  and  average  biovolume  (BV)  for  surveys  in  June  and  August  2013  and  May,  July  and  August  2014  in  Mitchell  Lake.    Values  coincide  with  maps  in  Figure  20.    PAC  refers  to  the  overall  surface  area  that  vegetation  is  growing  in  the  surveyed  area.    Average  BV  refers  to  the  percentage  of  the  water  column  taken  up  by  plants  when  plants  exist;  areas  that  have  no  plants  are  not  factored  into  this  calculation.        Date   PAC   Average  BV  June  2013   89.4%   66.6%  August  2013   75.1%   68.2%  May  2014   79.6%   21.3%  June  2014   94.4%   60.7%  August  2014   70.1%   58.8%        Recommendations  for  Mitchell  Lake:     Mitchell  Lake  has  a  fairly  diverse  aquatic  plant  community  and  efforts  should  focus  on  maintaining  and  enhancing  the  native  plant  community.    The  decline  in  native  aquatic  plant  biomass  from  August  2013  to  August  2014  is  worrisome,  but  with  only  two  years  of  data  there  may  not  be  cause  for  alarm.    The  native  plant  community  should  be  monitored  for  further  declines.    Curlyleaf  pondweed  should  also  be  monitored  closely  to  determine  its  impact  on  the  native  plant  community  in  Mitchell  Lake.    If  curlyleaf  pondweed  is  found  to  be  reducing  the  native  plant  community,  Mitchell  Lake  would  likely  benefit  from  a  lake-‐wide  early  season  endothall  herbicide  treatment.    Although  Mitchell  Lake  is  a  “Natural  Environment  Lake”,  the  Minnesota  DNR  may  grant  a  variance  if  treatments  were  likely  to  maintain  or  enhance  the  native  plant  community.    Because  Eurasian  watermilfoil  is  relatively  low  in  abundance,  Mitchell  may  particularly  benefit  from  such  a  treatment,  particularly  if  Eurasian  watermilfoil  does  not  expand.    Mitchell  should  continue  to  be  monitored  in  May,  June  and  August  as  a  reference  lake  to  compare  to  Susan  and  Riley,  but  much  could  be  learned  from  an  early  season  curlyleaf  treatment  and  that  should  be  explored  for  2016.                

  •  39  

    VII.  Lake  Riley       Lake  Riley  (DOW  ID  10-‐000200)  is  a  eutrophic  lake  located  about  2  km  downstream  of  Lake  Susan  and  sits  along  the  Chanhassen  and  Eden  Prairie  city  boundary.    Rice  Lake  Marsh  lies  along  the  Riley  Creek  between  and  Lake  Susan  and  Lake  Riley.    Lake  Riley  has  a  surface  area  of  about  120  hectares  (300  acres)  with  a  littoral  zone  of  about  45  hectares  (110  acres)  and  a  maximum  depth  of  about  15m  (49ft).    Carp  were  removed  from  Lake  Riley  in  March  2010.    A  Lake  Vegetation  Management  Plan  was  developed  in  winter  2013  and  approved  by  the  Riley  Lake  Association  and  the  Minnesota  DNR.  To  control  curlyleaf  pondweed,  Lake  Riley  was  treated  with  the  herbicide  endothall  on  10  May  2013  and  20  May  2014  after  water  temperatures  rose  to  between  10-‐15°C.    Curlyleaf  was  delineated  prior  to  treatment  and  herbicide  was  applied  to  approximately  34.5  acres  in  2013  and  32  acres  in  2014.        Water  Quality:     Lake  Riley  Secchi  depths  are  typically  around  1m  by  the  end  of  June  or  beginning  of  July  (Figure  21).    Although  2014  had  higher  water  clarity  than  previous  years,  water  clarity  is  typically  low  during  summer  months.    Dissolved  oxygen  and  temperature  profiles  show  an  anoxic  hypolimnion  typically  below  4.5  or  5m  in  August  (Figure  21).          

  •  40  

                                                     Figure  21.      Secchi  depths  for  Lake  Riley  2010  through  2014  (Bajer  and  Sorensen  unpublished  data,  personal  communication)  and  dissolved  oxygen  (mg/L)  and  temperature  (°C)  profiles  taken  in  August  2012  through  2014.  

    0  

    1  

    2  

    3  

    4  

    5  

    6  

    7  

    8  

    9  

    10  

    0   5   10   15   20   25   30  

    Depth  (m

    )  

    DO  2012  

    DO  2013  

    DO  2014  

    Temp  2012  

    Temp  2013  

    Temp  2014  

    0.0  

    1.0  

    2.0  

    3.0  

    4.0  

    5.0  

    6.0  

    7.0  

    27-‐Apr   1-‐Jun   6-‐Jul   10-‐Aug  

    Secchi  Depth  (m

    )  

    2010  

    2011  

    2012  

    2013  

    2014  

    Lake  Riley  Secchi  Depths  and  Summer  DO  and  Temperature  Profiles  

  •  41  

    Aquatic  Vegetation  Survey:     We  have  conducted  point  intercept  surveys  on  Lake  Riley  from  2011  through  2014.    Overall  there  is  low  plant  diversity  in  Lake  Riley  with  only  11  species  being  found  during  four  years  of  surveys  (Table  10).    The  highest  species  richness  per  site  was  observed  in  a  survey  completed  in  August  2014  with  5  species  at  one  site  (Figure  22).  Most  plants  are  in  water  <  2m  deep.    Coontail,  curlyleaf  pondweed  and  Eurasian  watermilfoil  are  typically  the  most  frequently  occurring  species,  with  the  exception  of  August  when  curlyleaf  is  typically  not  present  due  to  its  life  cycle  (Figure  23).    There  have  been  increases  in  native  plant  frequency  since  curlyleaf  pondweed  treatments  began  in  2013,  but  the  increases  have  been  slight  likely  because  of  poor  water  clarity.    Chara,  Canada  waterweed,  bushy  pondweed  (Najas  flexilis),  narrow  leaf  pondweed  and  sago  pondweed  (Stuckenia  pectinata)  were  all  observed  in  August  2014  at  their  highest  frequencies  of  occurrence  since  we  began  surveying  (Figure  23  bottom).     Coontail,  curlyleaf  pondweed  and  Eurasian  watermilfoil  are  also  the  most  dominant  species  in  biomass  (Figure  24).    Coontail  continues  to  make  up  the  vast  majority  of  the  native  aquatic  plant  biomass  in  Lake  Riley,  with  very  little  contribution  of  other  native  plants  to  total  lake-‐wide  native  plant  biomass.         Eurasian  watermilfoil  and  curlyleaf  pondweed  have  both  been  problematic  in  Lake  Riley.    Eurasian  watermilfoil  continues  to  be  a  dominant  member  of  the  plant  community  in  the  lake  with  a  stable  or  slightly  increasing  population  (Figure  23  and  24).  Curlyleaf  pondweed  has  decreased  dramatically  in  both  frequency  (Figure  25)  and  biomass  (Figure  26)  since  treatments  began  in  2013.      Milfoil  Herbivore  Population:     We  began  monitoring  the  milfoil  herbivore  population  in  2011  and  the  maximum  density  of  weevils  was  observed  on  27  August  2014  at  0.68  weevils  per  stem  (Table  11).    Although  there  was  a  relatively  high  weevil  population  in  2012,  it  declined  in  2013  and  was  low  through  most  of  2014  until  the  increase  in  August.    Large  populations  of  stunted  sunfish  may  be  retarding  the  weevil  population  in  Lake  Riley.    The  weevil  population  does  not  appear  to  be  persistently  abundant  enough  to  control  Eurasian  watermilfoil.        Curlyleaf  Pondweed  Herbicide  Treatments:     Lake-‐wide  early  season  endothall  treatments  took  place  in  Lake  Riley  in  the  spring  of  2013  and  2014.    We  saw  significant  declines  in  curlyleaf  frequency  (Figure  25),  biomass  (Figure  26)  and  turion  densities  in  the  sediment  (Table  12).    Curlyleaf  pondweed  was  observed  in  over  60%  of  sites  sampled  in  the  littoral  zone  in  2012  and  declined  to  less  than  20%  of  sties  sampled  in  the  littoral  zone  in  2013  and  2014  post-‐

  •  42  

    treatment  (June).    The  reduction  of  curlyleaf  frequency  of  occurrence  was  significant  (p  ≤  0.05).    At  its  peak  in  2012,  we  observed  a  littoral-‐wide  average  biomass  of  about  120  g  dry/m2.    Curlyleaf  biomass  values  declined  significantly  (p  ≤  0.05)  to  under  5  g  dry/m2  in  2013  and  2014  (Figure  26).    Turion  densities  in  the  sediments  declined  significantly  (p  ≤  0.05)  from  a  peak  of  132  turions/m2  to  about  60  turions/m2  in  2013  and  2014  (Table  12).      Furthermore,  turion  viability  dropped  from  over  90%  before  treatment  to  33%  in  2014.    Although  native  aquatic  plants  did  not  increase  significantly  in  biomass  or  frequency  from  2012  to  2013  or  2012  to  2014,  they  did  not  decrease  either.    In  Lake  Riley  we  saw  slight  increases  in  some  native  species  in  frequency  (Figure  23  bottom)  and  mean  total  native  plant  biomass  (Figure  27)  when  comparing  August  2013  to  August  2014;  whereas  in  Mitchell  Lake  (untreated  reference  lake)  native  aquatic  plants  significantly  decreased  (p  ≤  0.05)  in  mean  biomass  in  the  same  years  (Figure  19).         Abundant  plant  growth  is  restricted  to  areas  <  2m  deep  (Figure  28),  primarily  in  the  north  and  the  southwest  bay.    In  these  areas,  biovolume  can  approach  100%,  but  drops  to  near  zero  in  deeper  areas.    Overall  plant  cover  in  the  littoral  is  thus  not  high  (usually  ≤  50%)  and  mean  biovolume  is  55%  or  less  (Table  13).    Lake  Riley  Exclosure  Study:     Exclosure  experiments  were  conducted  in  Lake  Riley  in  the  summer  of  2012  and  2013.    The  intent  of  the  study  was  to  determine  if  abundant  small  bluegill  sunfish  were  reducing  water  clarity.    Further  description  and  results  from  exclosure  studies  are  described  in  the  Annual  Report  for  2012  and  the  Summary  of  Results  for  2013  (JaKa  et  al.  2013  and  JaKa  et  al.  2014)  and  are  not  repeated  here.      

  •  43  

    Table  10.    Aquatic  plants  found  in  surveys  conducted  in  Lake  Riley  2011  through  2014.    Common Name Scientific Name Abbreviation

    Submerged species        Coontail Ceratophyllum demersum Cdem Muskgrass Chara spp. Char Canada waterweed Elodea canadensis Ecan Bushy Pondweed Najas flexilis Nfle Eurasian watermilfoil Myriophyllum spicatum Mspi Curlyleaf pondweed Potamogeton crispus Pcri Narrow leaf pondweed Potamogeton pusillus Ppus Sago pondweed Stuckenia pectinata Spec Horned pondweed Zannichellia palustris Zpal

    Floating-leaf Species    Common duckweed Lemna minor Lmin White lily Nymphaea odorata Nodo                                                  Figure  22.    The  number  of  aquatic  plant  species  present  at  each  site  surveyed  in    Lake  Riley,  August  2014

  •  44  

                                                                                       Figure  23.    Frequency  of  occurrence  for  Lake  Riley  surveys  May,  June  and  August  2011,  2012,  2013  and  2014.    See  Table  10  for  abbreviations.    

    0%  

    10%  

    20%  

    30%  

    40%  

    50%  

    60%  

    70%  

    Cdem   Chara   Ecan   Lmin   Mspi   NMle   Nodo   Pcri   Ppus   Spec   Zpal  

    Frequency  of  Occurrence  

    May-‐12  

    May-‐13  

    May-‐14  

    0%  

    10%  

    20%  

    30%  

    40%  

    50%  

    60%  

    Cdem   Chara   Ecan   Lmin   Mspi   NMle   Nodo   Pcri   Ppus   Spec   Zpal  

    Frequency  of  Occurrence  

    Jun-‐11  

    Jun-‐12  

    Jun-‐13  

    Jun-‐14  

    0%  

    10%  

    20%  

    30%  

    40%  

    50%  

    60%  

    Cdem   Chara   Ecan   Lmin   Mspi   NMle   Nodo   Pcri   Ppus   Spec   Zpal  

    Frequency  of  Occurrence  

    Aug-‐11  

    Aug-‐12  

    Aug-‐13  

    Aug-‐14  

    Lake  Riley  Frequency  of  Occurrence  

  •  45  

                                                                                       Figure  24.    Dry  aquatic  plant  biomass  (g  dry/m2)  for  Lake  Riley  surveys  May,  June  and  August  2011,  2012,  2013  and  2014.    See  Table  10  for  abbreviations.  

    0  20  40  60  80  100  120  140  160  180  200  

    Cdem   Chara   Ecan   Mspi   NMlex   Nodo   Pcri   Ppus   Spec   Zpal  

    Dry  Plant  Biomass  (g  dry/m

    2 )   Aug-‐11  

    Aug-‐12  

    Aug-‐13  

    Aug-‐14  

    0  

    20  

    40  

    60  

    80  

    100  

    120  

    140  

    160  

    180  

    Cdem   Chara   Ecan   Mspi   NMlex   Nodo   Pcri   Ppus   Spec   Zpal  

    Dry  Plant  Biomass  (g  dry/m

    2 )   Jun-‐11  

    Jun-‐12  

    Jun-‐13  

    Jun-‐14  

    0  

    20  

    40  

    60  

    80  

    100  

    120  

    Cdem   Chara   Ecan   Mspi   NMlex   Nodo   Pcri   Ppus   Spec   Zpal  

    Dry  Plant  Biomass  (g  dry/m

    2 )   May-‐12  

    May-‐13  

    May-‐14  

    Lake  Riley  Plant  Biomass    

  •  46  

                                     Figure  25.    Peak  frequency  of  occurrence  of  curlyleaf  pondweed  in  Lake  Riley.    The  vertical  line  represents  the  beginning  of  herbicide  treatment  and  divides  pre-‐  and  post-‐  treatment  years.      Post-‐treatment  declines  are  significant  (p  ≤  0.05).                                      Figure  26.    Peak  biomass  (g  dry/m2)  ±  1SE  of  curlyleaf  pondweed  in  Lake  Riley.    The  vertical  line  represents  the  beginning  of  herbicide  treatments  and  divides  pre-‐  and  post-‐  treatment  years.    Post-‐treatment  declines  were  significant  (p  ≤  0.05).      

    0%  

    10%  

    20%  

    30%  

    40%  

    50%  

    60%  

    70%  

    2011   2012   2013   2014  

    Frequency  of  Occurrence  

    0  

    20  

    40  

    60  

    80  

    100  

    120  

    140  

    160  

    2011   2012   2013   2014  

    Dry  Plant  Biomass  (g  dry/m

    2 )  

    Lake  Riley  Frequency  of  Occurrence  of  Curlyleaf  Pondweed  at  Peak  Growth    

    Lake  Riley  Biomass  at  Peak  Growth  of  Curlyleaf  Pondweed    

  •  47  

    Table  11.    Results  of  Eurasian  watermilfoil  herbivore  population  surveys  in  Lake  Riley  2010  through  2012.      Values  are  lake-‐wide  means  for  weevil  populations  expressed  as  total  weevils  in  all  life  stages  per  stem.    Mspi   Weevils/Stem  2011  19  July   0.20  2012  18  June   0.02  9  July   0.38  8  August   0.48  2013  5  June   0.15  27  June   0.08  29  July   0.00  27  August   0.00  2014  5  June   0.06  2  July   0.04  30  July   0.11  27  August   0.68        Table  12.    Results  from  turion  surveys  conducted  October  2011  through  2014.  Declines  from  2012  to  2014  are  significant  (p  ≤  0.05).    Pcri   Turions/m2   Viability  Oct-‐2011   45   96%  Oct-‐2012    132   99%  Oct-‐2013   56   71%  Oct-‐2014   61   33%        

  •  48  

    Lake  Riley  Littoral  Zone  Mean  Total  Native  Biomass                                  Figure  27.    Mean  total  native  plant  biomass  ±  1  SE  in  the  littoral  zone  (August  surveys)  in  Lake  Riley  2011  through  2014.    The  vertical  line  represents  the  beginning  of  herbicide  treatments  and  divides  pre-‐  and  post-‐treatment  years.          

    0  

    50  

    100  

    150  

    200  

    250  

    300  

    2011   2012   2013   2014  

    Dry  Plant  Biomass  (g  dry/m

    2 )  

     

  •  49  

                                                                       Figure  28.    Aquatic  bathymetry  and  vegetation  maps  of  Lake  Riley.    Data  collected  during  point  intercept  aquatic  vegetation  surveys  on:  1)  8  May  2013,  2)  18  June  2013,  3)  14  August  2013,  4)  16  May  2014,  5)  18  June  2014  and  6)  12  August  2014.    Contour  lines  are  5ft  intervals.    Color  legend  represents  percent  biovolume  (refers  to  the  percentage  of  the  water  column  taken  up  by  vegetation  when  vegetation  exists)  with  blue  representing  no  vegetation  present  and  red  representing  100%  of  the  water  column  being  taken  up  by  vegetation.        

    1  

    5  

    3  

    2  

    4  

    6  

  •  50  

     Table  13.  Lake-‐wide  percent  area  cover  (PAC)  and  average  biovolume  (BV)  for  data  collected  in  May,  June  and  August  2013  and  May,  July  and  August  2014  in  Lake  Riley.    Values  coincide  with  maps  in  Figure  28.    PAC  refers  to  the  overall  surface  area  that  vegetation  is  growing  in  the  surveyed  area.    Average  BV  refers  to  the  percentage  of  the  water  column  taken  up  by  plants  when  plants  exist;  areas  that  have  no  plants  are  not  factored  into  this  calculation.          Date   PAC   Average  BV  May  2013   42.9%   36.6%  June  2013   60.2%   53.2%  August  2013   25.6%   38.5%  May  2014   24.6%   15.4%  June  2014   50.3%   55.9%  August  2014   47.6%   47.7%      Recommendations  for  Lake  Riley:     Water  clarity  continues  to  be  an  issue  in  Lake  Riley,  inhibiting  the  recovery  of  the  native  plant  community  and  expansion  of  plants  into  water  deeper  than  2m.    Native  plants  other  than  coontail  are  at  low  densities  and  have  failed  to  expand  to  more  than  10%  of  sites.  Approaches  to  improve  water  clarity  should  be  addressed  in  order  to  enhance  the  native  plant  community.    There  have  been  slight  increases  in  the  native  plant  community  since  the  early-‐season,  lake-‐wide  herbicide  treatments  targeting  curlyleaf  pondweed  control,  but  water  clarity  is  likely  slowing  the  overall  establishment  and  expansion  of  the  native  plant  community.         Eurasian  watermilfoil  is  also  present  at  nuisance  levels  and  herbicide  treatments  may  be  necessary  to  control  it.    It  is  more  problematic  than  the  curlyleaf  and  the  high  occurrence  and  persistence  of  dense  milfoil  in  August  is  likely  further  inhibiting  establishment  of  rooted  native  plants.  Selective  herbicide  treatments  to  control  Eurasian  watermilfoil  should  be  considered  to  help  enhance  native  plants.    Herbicide  treatments  almost  certainly  will  be  needed  if  water  clarity  is  improved  by  means  of  alum  treatment.  The  recommended  strategy  is  to  implement  early  season  selective  control  of  Eurasian  watermilfoil  and  curlyleaf  pond  before  or  concurrent  with  alum  treatments  to  improve  water  clarity.    These  invasives  could  become  even  more  abundant  and  aggressive  with  increased  water  clarity  if  they  are  not  managed  in  anticipation  of  improved  clarity.  If  the  invasives  are  controlled,  the  native  plants  should  have  more  space  and  light,  and  less  competition  from  the  invasives  and  be  able  to  establish  and  expand.    If  rapid  recovery  does  not  occur  during  the  first  year  of  substantially  improved  

  •  51  

    water  clarity,  planting  or  transplanting  should  be  conducted  to  jump-‐start  the  native  plant  recovery,  followed  by  targeted  and  selective  herbicidal  control  in  the  next  year.                  

  •  52  

    VIII.  Staring  Lake         Staring  Lake  is  a  hypereutrophic  lake  in  the  Purgatory  Creek  Watershed.    The  lake  is  about  66  hectares  (164  acres),  with  a  maximum  depth  of  4.9m  (16ft)  (MN  DNR  LakeFinder  2014).    Staring  Lake  has  a  high  population  of  carp  (Bajer  and  Sorensen  personal  communication)  and  subsequently  is  turbid  and  algae-‐dominated  with  low  water  clarity.    Efforts  have  been  underway  since  2012  to  reduce  the  carp  population  and  a  substantial,  but  still,  only  partial  removal  occurred  in  winter  2014  (Bajer  and  Sorensen,  personal  communication).      Water  quality:         The  summer  Secchi  depths  have  been  consistently  low,  although  there  was  some  improvement  in  the  spring  during  the  last  two  years  (Figure  29).    Dissolved  oxygen  profiles  show  that  an  anoxic  hypolimnion  may  exist  from  below  2m  to  4m  during  the  summer  depending  on  the  year  (Figure  29).    However,  two  of  the  four  years  show  some  oxygen  throughout  the  entire  water  column,  likely  due  to  lack  of  stratification.          

  •  53  

                                                             Figure  29.    Secchi  depths  for  Staring  Lake  2010  through  2014  (Bajer  and  Sorensen  unpublished  data,  personal  communication)  and  dissolved  oxygen  (mg/L)  and  temperature  (°C)  profiles  taken  in  August  2011  through  August  2014.        Aquatic  Vegetation  Survey:     Point  intercept  surveys  were  conducted  in  Staring  Lake  in  June  and  August  2011,  2012,  2013  and  2014.    There  were  slight  increases  in  frequency  and  new  species  observed  in  2014,  but  the  overall  aquatic  plant  community  remains  very  poor.      Species  diversity  increased  to  14  different  species  observed  in  the  August  2014  (Table  14),  however  the  frequency  of  occurrence  (Figure  30)  was  very  low  relative  to  other  lakes  described  in  this  report.    The  maximum  species  richness  per  site  was  observed  in  the  August  2014  survey  as  well,  with  one  site  having  6  species  (Figure  31).    The  species  richness  per  site  was  typically  much  lower  than  6  in  all  surveys  from  2011  to  2014  on  Staring  Lake.    Curlyleaf  pondweed  was  generally  the  most  frequently  occurring  species  in  June  and  often  in  August  as  well  (Figure  30).      White  and  yellow  water  lilies  were  two  

    Staring  Lake  Secchi  Depths  and  Summer  DO  and  Temperature  Profiles    

    0  

    0.5  

    1  

    1.5  

    2  

    2.5  

    3  

    3.5  

    4  

    0   5   10   15   20   25   30  

    Depth  (m

    )  

    DO  2011  

    DO  2012  

    DO  2013    

    DO  2014  

    Temp  2011  

    Temp  2012  

    Temp  2013  

    Temp  2014  

    0  

    0.5  

    1  

    1.5  

    2  

    2.5  

    3  

    2-‐Apr   1-‐Jun   31-‐Jul   29-‐Sep  

    Depth  (m

    )  

    2010  

    2011  

    2012  

    2013  

    2014  

  •  54  

    of  the  most  commonly  occurring  native  species  in  Staring,  likely  due  to  that  fact  that  they  are  floating  leaf  species  and  less  impacted  by  poor  water  clarity.    Their  large  rhi