溪流鱼类群落生态学:概念、方法与技术

鱼类对溪流生态系统过程的干扰介导效应:来自高变异性草原溪流的概念和结果

Keith B. Gido, Katie N. Bertrand, Justin N. Murdock, Walter K. Dodds和Matt R. Whiles

doi:https://doi.org/10.47886/9781934874141.ch29

摘要-溪流鱼类对生态系统过程具有强烈的自上而下和自下而上的影响。然而，河流的动态特性限制了我们在具有不同扰动体系和物种组成的系统中推广这些影响的能力。为了评估鱼类在干扰后的作用，我们使用了一系列野外和介圈实验，量化了食草动物和水柱鲦鱼在洪水冲刷或草原溪流干涸后对初级生产力、周围植物结构、有机物池和无脊椎动物群落的影响。个别实验的结果显示，鱼类的影响非常显著，但不同实验的影响方向或程度不同。实验meta分析表明，在干扰后2周内，食草动物持续降低了细底栖有机物(FBOM)的相对数量和摇蚊的丰度。然而，在扰动后超过4周测量的藻类生物量和藻丝长度的实验中，效应大小(对数响应比)是不均匀的，可能与系统生产力和食草动物密度有关。对3-4个使用水柱鲦鱼的实验进行的类似分析仅发现，在干扰后不到2周测量的鱼类处理中，FBOM相对于对照组有一致的下降趋势，而在干扰后4周测量的总初级生产力有所增加。这些结果，连同其他的结果，被用来发展一个概念框架，以预测鱼类在干扰(洪水和干旱)后在河流中的潜在作用。理论和实证研究都表明，河流生态系统过程的恢复取决于自养和异养群落在扰动后的恢复能力。不同功能群对鱼类的影响可能不同，但一般预测在演替的早期阶段影响最大，当时藻类和无脊椎动物群落不太复杂，其生物量相对于鱼类生物量较低。 Our analysis underscores the context dependency of consumer effects on ecosystem structure and function in nonequilibrium conditions and suggests that factors regulating fish densities and colonization of algal and invertebrate taxa need to be evaluated to predict the consequences of biodiversity loss in streams with variable or human-modified disturbance regimes.