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Terrestrial subsidies and light affect an aquatic micro-ecosystem in unexpected ways 陆地补贴和光照以意想不到的方式影响水生微型生态系统
IF 2.7 2区 生物学 Q1 Agricultural and Biological Sciences Pub Date : 2024-04-13 DOI: 10.1111/fwb.14252
Pierre Rogy, Diane S. Srivastava

资源补贴对受援生态系统的影响取决于多种因素。首先,增加限制性营养物质的供应往往会增加受体食物网不同部分的生物量积累。其次,就水生微生物而言,生物量的积累可能还取决于通过光照输入的能量,以及异养细菌和自养藻类之间的相互作用。第三,宏观消费者以微生物为食,并通过排泄和排出回收养分,从而对养分循环产生深远影响。为了研究水生系统中养分循环的环境依赖性,我们在中置培养箱中进行了一项实验,观察了溶解的养分、微生物和世界性蚊子库蚊(双翅目:Culicidae)幼虫对两种不同碳(C):养分的陆地补助以及两种光照强度的反应。我们发现,在考虑了处理效应之后,细菌和藻类之间的相互作用总体上仍然不重要,而光照确实介导了营养补贴对微生物的一些影响。我们还发现,蚊子幼虫的存在与某些处理中氮(N)浓度的改变有关,最终有利于藻类。最后,我们发现低碳:营养补贴通常会提高蚊子幼虫的发育速度,而增加光照则会提高蚊子的存活率。总体而言,这些模式的原因可能是我们的系统中存在强烈的氮限制,导致两类微生物对养分供应的变化做出类似的反应,而没有直接的共变关系,也可能是蚊子幼虫对氮的循环利用在维持暴露处理中的藻类密度方面发挥了关键作用。我们研究中的环境依赖性可能反映了磷以外的元素或分子制约因素。因此,我们的实验需要进一步综合生态理论。
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Angling bait consumption and stable isotope niche of two cyprinids in different lake fisheries 不同湖泊渔业中两种青鱼的垂钓饵料消耗量和稳定同位素生态位
IF 2.7 2区 生物学 Q1 Agricultural and Biological Sciences Pub Date : 2024-04-13 DOI: 10.1111/fwb.14248
Alexis Imbert, Jean-Nicolas Beisel, Stéphanie Boulêtreau, Julien Cucherousset

陆地补贴对淡水生态系统非常重要,在支持休闲渔业的湖泊中,垂钓鱼饵可能是一种重要的异源输入。这种资源可直接成为鱼类的食物,但其消耗量可能会受到鱼体大小和不同渔业使用的垂钓饵料类型的影响。在这项研究中,我们评估了两种常见鲤科鱼类(鲤鱼和鲫鱼)在三种渔业类型(鲤鱼专捕、鳊鱼专捕和放养渔业)中对垂钓饵料的消耗情况。我们使用稳定同位素(δ13C 和 δ15N)分析了法国西南部 16 个砾坑湖中的鲤科鱼类、其天然猎物和不同垂钓饵料,其中包括 4 个没有垂钓的湖泊。与天然猎物相比,垂钓饵料明显富集δ13C,贫化δ15N。总体而言,垂钓饵料的消耗量在个体之间存在很大差异。对鲤鱼而言,垂钓饵料消耗量平均为30.5%(±17.0 SD),在专门捕捞鲤鱼的渔场(40.0%±16.7 SD)高于放养渔场(15.9%±9.0 SD),且与体型无关。对于鲤鱼,垂钓饵料消耗量平均为41.3%(±15.7 SD),不同渔业类型之间无显著差异,但随体型的增加而增加。在专门的鲤鱼渔业中,鲤鱼的生态位宽度是无垂钓湖泊的六倍。就胭脂鱼而言,与不垂钓的湖泊和专门捕捞蟑螂的湖泊相比,专门捕捞鲤鱼和投放-捕捞的湖泊的生态位宽度要大两倍。这些结果表明,垂钓饵料补贴为垂钓湖泊中的鱼类提供了一个新的、大量的资源机会,并通过增加目标物种的稳定同位素生态位大小对其产生营养后果。这些影响在一定程度上受到垂钓者使用的垂钓饵料类型和渔业特征的影响,这表明有必要改进对这类补贴的时间动态的量化,以更好地了解其对淡水鱼类和受援生态系统的影响。
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Explaining variation in stream fish productivity with biotic and abiotic variables across wadeable rivers in eastern North America 用生物和非生物变量解释北美东部可涉水河流中溪流鱼类生产力的变化
IF 2.7 2区 生物学 Q1 Agricultural and Biological Sciences Pub Date : 2024-04-06 DOI: 10.1111/fwb.14247
Ian A. Richter, Donald A. Jackson, Nicholas E. Jones

生物量生产是一个关键的生态系统过程,它能让人们深入了解生长、繁殖、死亡和能量分布等生态过程。以往的研究将物种丰富度、丰度和/或生物量等各种鱼类响应指标视为河流生态系统或特定物种生产力的响应变量。然而,很少有研究调查河流系统的总体鱼类生产力如何受到环境变量的影响。在此,我们确定了可涉水的温带河流系统中鱼类生产力的重要非生物和生物预测因子。我们研究了加拿大安大略省可涉水河流流域鱼类总产量与多种非生物和生物变量之间的关系。采用方差分配法评估了生物、景观、气候和地质变量对溪流鱼类总产量的相对重要性。在模型选择过程中使用了改良的自举法,并对经验鱼类生产力模型进行参数化。我们发现,相对于非生物变量,生物预测因子能解释更多的生产力变化。最佳的经验模型包括年月日、生长度日、纬度、鲑鱼存在/不存在、物种丰富度和上游集水区。我们的研究结果表明,将生物变量和非生物变量结合起来,可以为了解不同生态系统的生态过程(如鱼类生产力)差异提供有价值的信息。物种丰富度和组合特征的差异可能是决定溪流系统整体鱼类生产力的关键因素。我们的模型可以通过鲑鱼的存在/缺失数据和物种丰富度总量来估算生产力,而不是需要大量采样工作的鱼类丰度数据。
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Phenotypes of predator individuals underpin contrasting ecosystem effects 捕食者个体的表型支撑着截然不同的生态系统效应
IF 2.7 2区 生物学 Q1 Agricultural and Biological Sciences Pub Date : 2024-04-04 DOI: 10.1111/fwb.14242
Thibaut Rota, Jérémy Jabiol, Sylvain Lamothe, Didier Lambrigot, Éric Chauvet, Antoine Lecerf

种内变异对我们了解生态系统的功能具有重要意义。然而,除了体型的个体发育变异外,我们对个体间的表型差异如何调节生态系统功能知之甚少。我们在一条森林溪流中研究了同种捕食性蜻蜓幼虫对生态系统的影响,这些幼虫在性别、体形、行为和生长速度上都存在差异。在溪流围栏的帮助下,我们能够评估在不受控制的自然条件下,不同的捕食者表型如何对栖息在落叶层中的猎物、真菌生物量和落叶层分解产生连带效应。与对照组(未添加蜻蜓幼虫)相比,一些捕食者增加了落叶固体存量和真菌生物量,但另一些捕食者则产生了相反的效果。这些对比效应在我们的两次实验中均可重复。表型效应与个体的性别和在生活史-行为连续体中的位置有关,可能是通过对猎物不同的自上而下的控制,或通过非消耗性效应的个体间变异来实现的。即使在森林溪流这样复杂和随机的自然环境中,捕食者对生态系统过程影响的个体差异也可能受多种表型因素的影响。我们邀请大家开展进一步的研究,以了解捕食者对生态系统过程影响的个体差异性的驱动机制(如非消耗性效应)。
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Functional traits drive tadpole responses to land use in coastal areas 功能特征驱动蝌蚪对沿海地区土地利用的反应
IF 2.7 2区 生物学 Q1 Agricultural and Biological Sciences Pub Date : 2024-04-02 DOI: 10.1111/fwb.14249
Thaíse Boelter, Leonardo Felipe Bairos Moreira, Cristina Stenert, Leonardo Maltchik

土地使用的变化被认为是全球两栖动物减少的一个重要原因。然而,人们对哪些土地利用具有更普遍的影响以及哪些土地利用有助于补充保护区所保护的生物多样性知之甚少。此外,两栖动物物种会对一系列广泛的地理限制做出反应,这可能会模糊物种对干扰的反应,这取决于物种的自然历史。在此,我们探讨了两栖动物群落的功能多样性模式是否与人类土地利用有关,同时考虑了物种间的空间自相关性和系统发育相关性。我们在巴西南部沿海湿地的 500 公里沿线对蝌蚪进行了调查,并量化了与蝌蚪栖息地利用和避开捕食者有关的四个特征。与土地利用相比,空间成分对功能丰富度的影响更大。池塘周围外来植树造林较多的地方,功能均匀度较高,而作物面积的影响较小。功能差异也与植树造林区域有关。我们的研究结果表明,某些土地利用(外来物种造林和临时作物)对蝌蚪群落的影响更为普遍。即使景观变化程度较低,两栖动物群落也会发生这种变化。我们的研究结果突出表明,人类土地用途的转换需要互补的方法(即蝌蚪和成体的反应)来提供生境改变影响的早期预警信号。
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Fishes move to transient local refuges, not persistent landscape refuges during river drying experiment 在河流干涸实验中,鱼类向短暂的局部庇护所移动,而不是向持久的景观庇护所移动
IF 2.7 2区 生物学 Q1 Agricultural and Biological Sciences Pub Date : 2024-04-01 DOI: 10.1111/fwb.14246
Thomas P. Archdeacon, Eric J. Gonzales, Charles B. Yackulic

人类活动导致淡水溪流间歇性增加,对水生生态系统的管理和保护产生了重要影响。由于大多数淡水鱼类都具有流动性,因此预计它们会从间歇性河段移出,但在从常年向间歇性过渡的河流中,情况可能并非如此。在这里,我们试图确定河流鱼类是否会在间歇期到来之前离开干涸的河段,还是会留在当地的庇护所。我们在原地进行了受控的试验性减流,在 3 周时间内将流量从 ~1.0 m3/s 降至 0 m3/s,从而导致间歇期。在流量减少之前、期间和之后的 5 周内,我们对鱼类和鱼类栖息地的变化进行了监测。在流量减少期间,总湿生境最终减少了 91%。随着时间的推移,各种类型的栖息地损失并不相同:随着流水栖息地的消失,水池栖息地略有增加,而背水和孤立的水池栖息地与排水量关系不大。同样,径流栖息地的水深比其他栖息地下降得更快。在水流衰退期间,只有河鲤似乎向上游移动;其他 7 个物种仍留在干涸地点。栖息地的丧失对鱼类种群产生了负面影响,但其速度低于栖息地丧失的速度,直到地点完全干涸。总体而言,在研究期间,有两种鱼类(红歆鱼 Cyprinella lutrensis 和西部蚊子鱼 Gambusia affinis)的种群数量有所增加,而其余鱼类的种群数量则有所下降。鱼类能够在水流减少时在当地找到短暂的避难所,但在间歇性条件下,它们不会离开避难所。考虑到人类活动造成的水流间歇性河段鱼类不迁徙的情况,对于设计保护受水流间歇性增加威胁的鱼类的行动非常重要。对于不主动寻找避难栖息地的广泛分散物种来说,除非这些栖息地能够支持足够的个体在间歇条件下保持恢复力,否则建立避难栖息地可能不会有效。
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Nitrogen subsidies to pelagic food webs through profundal methane-oxidising bacteria in oligotrophic fresh water 通过低营养淡水中的深层甲烷氧化细菌为浮游食物网提供氮补贴
IF 2.7 2区 生物学 Q1 Agricultural and Biological Sciences Pub Date : 2024-03-31 DOI: 10.1111/fwb.14238
Erica Silk P. dela Paz, Noboru Okuda, Pei-Chi Ho, Fan-Sian Lin, Chih-hao Hsieh, Chao-Chen Lai, Megumu Fujibayash, Fuh-Kwo Shiah, Chia-Ying Ko

甲烷氧化细菌(MOB)是一种替代性基础资源,它通过浮游生物-底栖生物耦合作用为浮游生物群落提供营养补贴,预计将改变浮游动物的碳氮比(C/N)和生物量,并影响水生食物网的生物过程。以往的研究表明,大多数 MOB 对浮游动物的营养补贴主要集中在碳补贴上;然而,考虑到氮对浮游动物和浮游植物的生长非常重要,因此需要更好地了解 MOB 对浮游生物群落的氮补贴。我们基于 2010-2014 年期间对亚热带深层寡营养淡水生态系统的现场调查,研究了夏季分层期与冬季混合期之间营养物质、浮游植物特定质量生产力、MOB 依赖性、碳/氮比和浮游动物生物量的变化。结果表明,随着冬季混合期对 MOB 依赖性的增加,浮游动物的 C/N 比值降低,并与浮游动物的生物量呈显著的非线性反比关系。浮游动物生物量与浮游植物特定质量生产力之间的负相关关系在同步时间内得到进一步观察。深层 MOB 增强了浮游生物与深层生物的耦合,在冬季和/或生产力较低的季节为浮游浮游生物食物网提供了替代性氮支持,使人们对甲烷营养体在水生食物网中的作用有了更深入的了解。
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Living with hypoxia: Residence and site fidelity by golden perch (Macquaria ambigua) in habitats affected by methane seeps and chronic hypoxia 与缺氧共存:金鲈(Macquaria ambigua)在受甲烷渗漏和长期缺氧影响的栖息地的栖息地和地点忠诚度
IF 2.7 2区 生物学 Q1 Agricultural and Biological Sciences Pub Date : 2024-03-30 DOI: 10.1111/fwb.14244
David A. Crook, Daryl L. Nielsen, Paul Brown, Rochelle T. Petrie, Craig Dunne, Luke M. McPhan, Gavin N. Rees

我们对原生金鲈(Macquaria ambigua)进行了声学遥测研究,以考察其在澳大利亚墨累-达令盆地(MDB)间歇性康达明河(Condamine River)受甲烷渗漏和缺氧影响区域的移动行为。在研究河段无流量和缺氧期间(标签后 3 个月的溶解氧[DO]),我们采集了鱼类,14 个月后检测到 27 条鱼。广义加性混合模型显示,当水流开始流动以及水温超过 19°C 时,鱼类移动的概率显著增加。金鲈的移动模式和对地点的忠诚度与之前在未受甲烷渗漏和严重缺氧影响的间歇性河流中对该物种的研究结果一致,这表明甲烷渗漏和缺氧并未抑制鱼类的移动,也未使受影响的栖息地不适合鱼类栖息。金鲈可以在溶解氧(<1 毫克/升)比以前描述的 MDB 大体型本地鱼类低得多的水中生存并保持活跃。我们的研究结果表明,基于实地数据的鱼类对长期缺氧和甲烷暴露的行为和生理反应对于指导适当的管理对策非常重要。
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Metalimnion as an ecotone in stratified freshwater lakes: A case study on benthic testate amoebae in Lake Valdayskoe 金属膜是分层淡水湖的生态区:瓦尔达斯科湖底栖睾丸变形虫案例研究
IF 2.7 2区 生物学 Q1 Agricultural and Biological Sciences Pub Date : 2024-03-26 DOI: 10.1111/fwb.14243
Vlad V. Sysoev, Dmitry G. Seleznev, Fedor Y. Reshetnikov, Viktor V. Zakonnov, Denis V. Tikhonenkov

睾丸变形虫在现代生态环境研究中被广泛用作生物指标,在湖泊环境的古生态重建中被用作代用指标。分层水体中的金属膜与温跃层会对许多水生动物的物种结构产生强烈影响,并经常扮演浮游动物生态区的角色,但我们对金属膜对底栖生物,尤其是睾丸变形虫的影响的了解仍然有限。本研究旨在描述瓦尔代斯科湖分层淡水中金属膜及其温跃层沿温度梯度对底栖类睾丸变形虫组合的影响。我们从 9 个地点采集了 28 个样本,这些样本沿横断面从沿岸带开始,经过较长的金属盐层及其温跃层,最后到达底坡的下盐层。我们在横断面上确定了 4 个物种组合、6 个非归属样本和 5 个形态特征组合,其中包括金属浸没带内的相应区域。我们观察到底栖生物的物种组合、形态组成以及物种和形态结构从浅水到深水的转变具有相似性,其中有两个转变与金属潮间带的上下限界限十分吻合。综合观察到的生物和水文特征表明,金属膜层在分层淡水湖泊中扮演着浅水和深水生态区的角色,并维持着底栖睾丸变形虫群落的完整性和可持续性。我们探索了一种多元方法,证明高丰度物种和优势形态的组合可能是相关环境条件的有效指标。因此,Cylindrifflugia acuminata、Centropyxis aculeata、Difflugia lacustris、D. linearis 和 C. discoides 的高丰度与长尖头壳和扁平尖头壳的优势相结合,与被许多大型植物覆盖的沙质沉积物的沿岸带密切相关。D.petricola和D.penardi的高丰度以及梨形、有颈和椭圆形贝壳的优势与深海密切相关。从沿岸水域到深海水域的物种和形态过渡研究提供了更多关于睾丸动物形态适应性的信息,以及关于沿深度梯度形成和维持底栖睾丸变形虫群的过程的信息。所描述的与特定水深相关的物种和形态组合可能有助于古重建。
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Spatial factors overcome seasonality regulating the consumption of allochthonous food resources by fishes from tropical lotic ecosystems 热带地块生态系统鱼类消耗异源食物资源的空间因素克服了季节性调节作用
IF 2.7 2区 生物学 Q1 Agricultural and Biological Sciences Pub Date : 2024-03-23 DOI: 10.1111/fwb.14245
Vitor Manuel Barros Ferreira, Bruno Eleres Soares, Juliana S. Leal, Míriam Pilz Albrecht

在荷叶生态系统中,洪水和降雨事件期间预计会有更多的同源食物资源,消费者对这些资源的消耗量也会更大。然而,异源输入和环境条件的季节性都取决于当地情况。因此,淡水消费者对季节性的膳食反应也应因地制宜。在此,我们采用元分析方法确定了热带地层生态系统鱼类在不同季节相对消耗异源食物资源的相关空间和季节环境变量。我们从热带地区 70 个地方的 38 项研究中收集了 566 项关于鱼类种群在洪水期和干旱期(以下分别称为高水位期和低水位期)饮食情况的观测数据(即仅限于同一采样事件)。我们检索了每个地点的纬度、季节性河道宽度、海拔和两个异源输入代用指标:陆地生物量(不考虑季节性)和归一化差异植被指数(NDVI,考虑季节性)。然后,我们用这些环境变量作为预测变量,用每个消费者食物中的异源食物资源比例(%Allo)作为响应变量,建立了元回归模型。我们的模型显示,热带地层生态系统鱼类的食物大多以自生食物为主,不受水文时期(丰水期或枯水期)的影响,水生无脊椎动物是消耗最多的食物。陆地植被生物量和海拔高度预示着热带鱼在丰水期的食物中的异食性增加,但只有陆地生物量预示着在枯水期的异食性增加。我们没有发现纬度、河道宽度或 NDVI 与异食性之间的关系。我们的研究强调了考虑生物组织的层次和鱼类营养行会对理解鱼类相对消耗同源和自源食物资源的季节性模式的重要性。我们还认为,热带地区季节性的变化很可能削弱了其对鱼类食物异源性的影响。河道宽度与异食性之间不存在关系,这证明河流连续性概念更适合温带地段生态系统。我们的研究结果提供了新的见解和热带鱼类膳食季节性模式的全貌,可用于未来的地方实证研究,改善对异源和自源食物资源可用性因素与淡水鱼类膳食之间关系的预测。
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Freshwater Biology
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