Modeling the Size Spectrum for Macroinvertebrates and Fishes in Stream Ecosystems

Daniel  J. McGarvey; Taylor  E. Woods; Andrew  J. Kirk

doi:10.3791/59945

JoVE Journal > Environment

Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.

Environnement

نمذجة طيف الحجم للفقاريات والأسماك في النظم الإيكولوجية للتيار

Published: July 30, 2019

doi:

10.3791/59945

Daniel J. McGarvey, Taylor E. Woods², Andrew J. Kirk

¹Center for Environmental Studies,Virginia Commonwealth University, ²Department of Ecology and Evolutionary Biology,University of Tennessee, ³Department of Environmental Quality

Summary

وهذا بروتوكول لنمذجة طيف الحجم (توسيع العلاقة بين الكتلة الفردية والكثافة السكانية) للبيانات المجمعة عن الأسماك واللافقاريات من الجداول والأنهار القابلة للخوض. وتشمل الأساليب ما يلي: التقنيات الميدانية لجمع الأسماك الكمية والعينات اللافقارية؛ والتقنيات الميدانية لجمع الأسماك الكمية والعينات اللافقارية؛ والتقنيات الميدانية لجمع الأسماك الكمية و أساليب المختبر لتوحيد البيانات الميدانية؛ وتحليل البيانات الإحصائية.

Abstract

حجم الطيف هو معكوس، العلاقة التحجيم الكلومتري بين متوسط كتلة الجسم (M) وكثافة (D) من الأفراد داخل المجتمع الإيكولوجي أو شبكة الغذاء. والأهم من ذلك، يفترض طيف الحجم أن الحجم الفردي، بدلاً من خصائص الأنواع السلوكية أو خصائص تاريخ الحياة، هو المحدد الرئيسي للوفرة داخل النظام الإيكولوجي. وهكذا، على عكس العلاقات اللامترية التقليدية التي تركز على البيانات على مستوى الأنواع (على سبيل المثال، متوسط حجم جسم الأنواع مقابل الكثافة السكانية)، فإن تحليلات الأطياف الحجم هي “ترنح” – يتم تحديد العينات الفردية فقط من حيث حجمها، دون النظر في الهوية التصنيفية. نماذج الأطياف الحجم هي تمثيل اتّصال فعّال للشبكات الغذائية التقليدية والمعقدة ويمكن استخدامها في سياقات وصفية وتنبؤية (مثل التنبؤ باستجابات المستهلكين الكبار للتغيرات في الموارد القاعدية). كما أفادت الدراسات التجريبية المستمدة من النظم الإيكولوجية المائية المتنوعة بمستويات معتدلة إلى عالية من التشابه في منحدرات الأطياف الحجمية، مما يشير إلى أن العمليات المشتركة قد تنظم وفرة الكائنات الحية الصغيرة والكبيرة في بيئات مختلفة جداً. هذا هو بروتوكول لنموذج الطيف حجم على مستوى المجتمع في تيارات قابلة للخوض. ويتألف البروتوكول من ثلاث خطوات رئيسية. أولاً، جمع الأسماك القاعية الكمية والعينات اللافقارية التي يمكن استخدامها لتقدير الكثافات المحلية. ثانياً، توحيد البيانات السمكية واللافقارية عن طريق تحويل جميع الأفراد إلى وحدات ترنحية (أي الأفراد المحددين حسب الحجم، بغض النظر عن الهوية التصنيفية)، وتلخيص الأفراد داخل صناديق قياس السجل_2. ثالثاً، استخدم الانحدار الخطي لنمذجة العلاقة بين تقديرات M وD. وترد هنا تعليمات مفصلة لإكمال كل من هذه الخطوات، بما في ذلك البرمجيات المخصصة لتسهيل تقدير D وحجم الأطياف النمذجة.

Introduction

حجم الجسم علاقات التحجيم، مثل الارتباط الإيجابي بين كتلة الجسم ومعدل التمثيل الغذائي، معروفة على مستوى الكائنالحي الفردية ويجري الآن دراستها على مستويات أعلى من المنظمة 1،^2،³. هذه العلاقات المترية هي في معظم الأحيان وظائف قانون السلطة من النموذج Y = aM^ب، حيث Y هو متغير الفائدة (على سبيل المثال، التمثيل الغذائي، وفرة، أو حجم النطاق المنزلي)، M هو كتلة الجسم من واحد أو متوسط الفردية، b هو معامل التحجيم، وa هو ثابت. للراحة الإحصائية، غالباً ما يتم تحويل البيانات Y و M قبل التحليل ثم على غرار المعادلات الخطية لسجل النموذج (Y) = السجل (a) + b log (M)، حيث b و log ( أ) تصبح ميل النموذج الخطي واعتراض، على التوالي.

حجم الطيف هو نوع من العلاقة اللامترية التي تتنبأ الكثافة (D، عدد الأفراد لكل منطقة وحدة) أو الكتلة الحيوية (B، الكتلة الإجمالية للأفراد لكل منطقة وحدة) كدالة M (انظر القسم 4 للحصول على إضافية معلومات عن استخدام تقديرات “عادية” D أو B.) مثل غيرها من علاقات التحجيم بين M و D أو بين M و B، والطيف حجم يلعب دورا مركزيا في الإيكولوجيا الأساسية والتطبيقية. وعلى مستوى السكان، كثيراً ما يفسر علماء الأحياء العلاقات السلبية D M كدليل على البقاء على قيد الحياة المعتمد على الكثافة أو كنماذج لقدرة حمل النظم الإيكولوجية (أي “قاعدة الترقق الذاتي”)^4، ⁵. وعلى مستوى المجتمع المحلي، يمكن استخدام العلاقات بين B M لدراسة آثار الاضطرابات البشرية المنشأ على مستوى المنظومة، مثل الصيد الانتقائي الحجم⁶^و7. كما أن التحجيم المتري للD وB مع M أساسي للجهود الأخيرة لتوحيد السكان والمجتمع والبيئة²و8 و9.

واحدة سمة هامة بشكل خاص من الطيف حجم هو حقيقة أنه هو تماما ترنح⁹^،¹⁰. هذه النقطة من السهل أن تفوت عند مقارنة scatterplots من البيانات D M أو B M ولكن التمييز بين نماذج taxic وtaxic هو واحد حاسم. في نماذج سيارات الأجرة، يتم استخدام قيمة M واحدة لتمثيل كتلة الجسم المتوسط لكل فرد من الأنواع معينة أو taxa¹¹. في نماذج ترنح، يتم تقسيم جميع الأفراد داخل مجموعة بيانات بين سلسلة من الفواصل الزمنية حجم الجسم أو صناديق M، بغض النظر عن هويتهم التصنيفية¹². وهذا النهج الأخير، نهج الترنح مفيد في النظم الإيكولوجية المائية حيث يظهر العديد من تاكسا نموا غير محدد ويختبر تحولات وراثية أو أكثر في سلوك التغذية؛ في هذه الحالات، فإن متوسط M واحد على مستوى الأنواع يحجب حقيقة أن الأنواع يمكن أن تملأ أدواروظيفية مختلفة طوال تاريخ حياتها^9،^13،¹⁴.

هنا، نقدم بروتوكول كامل لتحديد حجم الطيف داخل الجداول والأنهار القابلة للخوض. ويبدأ البروتوكول بأساليب أخذ العينات الميدانية لجمع البيانات اللازمة للأسماك واللافقاريات الكبيرة القاعية. وسيتم جمع الأسماك من خلال عملية أخذ العينات “استنفاد ثلاثة تمريرات”. ثم سيتم تقدير وفرة من البيانات استنفاد مع طريقة زيبين¹⁵. وفي أخذ عينات الاستنفاد، تُنقل الأسماك الفردية التي تدخل في نطاق دراسة مغلقة (أي لا يمكن للأفراد الدخول أو مغادرة النطاق المغلق) من متناول اليد من خلال ثلاث عينات متعاقبة. وبالتالي، فإن عدد الأسماك المتبقية سيُستنفد تدريجيا. من هذا الاستنزاف اتّجاه, وفرة إجماليّة ضمن الدراسة مدىيستطيع كنت قدّمت بعد ذلك يحوّل إلى [د] (في سمكة لكلّ [م 2]), يستعمل ال يعرف [سورفس را] من الدراسة مدى. وسيتم جمع اللافقاريات الكلية القاعية مع عينات قياسية من المناطق الثابتة، ثم يتم تحديدها وقياسها في المختبر.

وبعد ذلك، سيتم تقسيم البيانات المجمعة عن الأسماك واللافقاريات الكبيرة بين صناديق الحجم. تقليدياً، تم استخدام مقياس اوكتاف أو السجل₂ (أي مضاعفة الفواصل الزمنية) لتعيين حدود سلة الحجم¹⁶. وبمجرد وضع قائمة بصناديق الحجم، يكون تقسيم اللافقاريات الكبيرة القاعية بين صناديق الحجم الخاصة بها أمراً مباشراً لأن اللافقاريات تُعدد مباشرة كأرقام للأفراد لكل منطقة وحدة. غير أن تقدير وفرة الأسماك داخل صناديق الحجم هو أكثر تجريدا لأن هذه التقديرات مستمدة من بيانات الاستنفاد. ولذلك، تقدم تعليمات مفصلة لتقدير وفرة الأسماك داخل صناديق الحجم، بغض النظر عن الهوية التصنيفية، من بيانات عينات استنفادها.

وأخيراً، سيتم استخدام الانحدار الخطي لنمذجة طيف الحجم. هذا البروتوكول متوافق تماما مع الطريقة الأصلية والعامة من كير وديكي¹⁶ ومطابق ة للأساليب المستخدمة من قبل McGarvey وكيرك، 2018¹⁷ في دراسة للأسماك والأطياف حجم اللافقاريات في تيارات فرجينيا الغربية. باستخدام هذا البروتوكول، يمكن للمحققين التأكد من أن نتائجها قابلة للمقارنة مباشرة مع الدراسات الأخرى التي تعتمد على كير وديكي^16،وبالتالي تسريع فهم واسع وقوي للعلاقات حجم الجسم في المياه العذبة النظم الإيكولوجية والآليات التي تدفعها.

Protocol

تمت الموافقة على جميع الطرق الموضحة هنا من قبل اللجنة المؤسسية لرعاية الحيوانات واستخدامها (IACUC) من جامعة فرجينيا كومنولث. 1 – جمع وتجهيز عينات الأسماك عزل الأسماك ضمن الدراسة تصل إلى إنشاء تجميع الأسماك المغلقة تحديد المنبع والمصب (الاتجاه هو نسبة إلى مس…

Representative Results

يتم تقديم النتائج المثالية، بما في ذلك البيانات الميدانية الأصلية، لشوكة إطلاق، فيرجينيا الغربية، تيار صغير في جنوب ولاية فرجينيا الغربية. كما يتم عرض نتائج نموذج الأطياف حجم إضافية لاثنين من تيارات أخرى في نفس المنطقة: كامب كريك وكابين كريك، ولاية فرجينيا الغربية. هذه هي مواقع الدراسة ا…

Discussion

ويمكن استخدام هذا البروتوكول الأطياف حجم الارتجاج لتحديد حجم ونموذج هيكل داخل المجتمعات المحلية من الأسماك تيار واللافقاريات. وقد تراوحت دراسات الأطياف السابقة في النظم الإيكولوجية للتيار من البحوث الوصفية الأساسية³⁹و40 إلى المقارنات على طول لمحة عن النهر الطولي<sup class…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

وقدمت تمويل هذا العمل المؤسسة الوطنية للعلوم (grant DEB-1553111) ومؤسسة إيبلي للبحث العلمي. هذه المخطوطة هي مساهمة مركز أنهار الأرز VCU #89.

Materials

Chest waders	Multiple options	n/a	Personal protective equipment for use during electrofishing. Do NOT use 'breatheable' waders as electrical current will pass through them.
Rubber lineman's gloves	Multiple options	n/a	Personal protective equipment for use during electrofishing.
Dip nets with fiberglass poles	Multiple options	n/a	Used to capture stunned fishes during electrofishing.
Backpack electrofishing unit	Smith-Root; Halltech; Midwest Lake Management; Aqua Shock Solutions	www.smith-root.com; www.halltechaquatic.com; https://midwestlake.com; https://aquashocksolutions.com/	Backpack electrofishers are currently manufactured and distributed by four independent companies in North America. Prices and warranty/technical support are the most important factors in choosing a vendor.
Block nets/seines (×2)	Duluth Nets	https://duluthfishnets.com/	Necessary length will depend on stream width. 3/8 inch mesh is recommended.
Cam-action utility straps with 1 inch nylon webbing (×4)	Multiple options	n/a	Used to secure/anchor block nets. Available at auto supply, hardware, and department stores.
Large tent stakes (×4)	Multiple options	n/a	Used to secure/anchor block nets. Available at camping and department stores.
5 gallon plastic buckets (×5)	Multiple options	n/a	Used to hold and transport fish during electrofishing. Available at hardware and paint supply stores.
10-20 gallon totes (×3)	Multiple options	n/a	Used as livewells, sedation tanks, and recovery bins for captured fishes. Available at hardware and department stores.
Battery powered 'bait bucket' aeration pumps	Cabelas	IK-019008	Used to aerate fish holding bins during field processing.
Fish anesthesia (Tricaine-S)	Syndel	www.syndel.com	Used to sedate fishes for field processing. Tricaine-S is regulated by the U.S. Food and Drug Administration.
Folding camp table and chairs	Cabelas	IK-518976; IK-552777	Used to process fish samples.
Pop-up canopy	Multiple options	n/a	Used as necessary for sun and rain protection.
Fish measuring board	Wildco	3-118-E40	Used to measure fish lengths.
Battery powered field scale with weighing dish	Multiple options	n/a	Used to weigh fishes. Must weigh be accurate to 0.1 or 0.01 grams.
Clear plastic wind/rain baffle	Multiple options	n/a	Used to shield scale in rainy or windy conditions. Must be large enough to cover the scale and a weighing dish.
White plastic or enamel examination trays	Multiple options	n/a	Trays are essential for examining fishes in the field.
Stainless steel forceps	Multiple options	n/a	Forceps are helpful when examining small fishes and in transfering invertebrates to specimen jars.
Hand magnifiers	Multiple options	n/a	Magnification is often helpful when identifying fish specimens in the field.
Fish identification keys	n/a	n/a	Laminated keys that are custom prepared for specific locations are most effective.
Datasheets printed on waterproof paper	Rite in the Rain	n/a	Waterproof paper is essential when working with aquatic specimens.
Retractable fiberglass field tapes	Lufkin	n/a	Used to measure stream channel dimensions.
Surber sampler or Hess sampler	Wildco	3-12-D56; 3-16-C52	Either of these fixed-area benthic samplers will work well in shallow streams with gravel or pebble substrate.
70% ethanol or isopropyl alcohol	Multiple options	n/a	Used as invertebrate preservative.
Widemouth invertebrate specimen jars (20-32 oz.)	U.S. Plastic Corp.	67712	Any widemouth plastic jars will work but these particular jars are durable and inexpensive.

References

Peters, R. H. . The ecological implications of body size. , (1983).
Brown, J. H., Gillooly, J. F., Allen, A. P., Savage, V. M., West, G. B. Toward a metabolic theory of ecology. Ecology. 85 (7), 1771-1789 (2004).
Marquet, P. A., et al. Scaling and power-laws in ecological systems. Journal of Experimental Biology. 208 (9), 1749-1769 (2005).
Bohlin, T., Dellefors, C., Faremo, U., Johlander, A. The energetic equivalence hypothesis and the relation between population-density and body-size in stream-living salmonids. The American Naturalist. 143 (3), 478-493 (1994).
Dunham, J. B., Vinyard, G. L. Relationships between body mass, population density, and the self-thinning rule in stream-living salmonids. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. 54 (5), 1025-1030 (1997).
Jennings, S., Blanchard, J. L. Fish abundance with no fishing: predictions based on macroecological theory. Journal of Animal Ecology. 73 (4), 632-642 (2004).
Petchey, O. L., Belgrano, A. Body-size distributions and size-spectra: universal indicators of ecological status?. Biology Letters. 6 (4), 434-437 (2010).
Woodward, G., et al. Body size in ecological networks. Trends in Ecology and Evolution. 20 (7), 402-409 (2005).
Trebilco, R., Baum, J. K., Salomon, A. K., Dulvy, N. K. Ecosystem ecology: size-based constraints on the pyramids of life. Trends in Ecology and Evolution. 28 (7), 423-431 (2013).
White, E. P., Ernest, S. K. M., Kerkhoff, A. J., Enquist, B. J. Relationships between body size and abundance in ecology. Trends in Ecology and Evolution. 22 (6), 323-330 (2007).
Schmid, P. E., Tokeshi, M., Schmid-Araya, J. M. Relation between population density and body size in stream communities. Science. 289 (5484), 1557-1560 (2000).
Morin, A., Nadon, D. Size distribution of epilithic lotic invertebrates and implications for community metabolism. Journal of the North American Benthological Society. 10 (3), 300-308 (1991).
Mittelbach, G. G., Persson, L. The ontogeny of piscivory and its ecological consequences. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. 55 (6), 1454-1465 (1998).
Woodward, G., Hildrew, A. G. Body-size determinants of niche overlap and intraguild predation within a complex food web. Journal of Animal Ecology. 71 (6), 1063-1074 (2002).
Zippin, C. The removal method of population estimation. Journal of Wildlife Management. 22 (1), 82-90 (1958).
Kerr, S. R., Dickie, L. M. . The biomass spectrum: a predator-prey theory of aquatic production. , (2001).
McGarvey, D. J., Kirk, A. J. Seasonal comparison of community-level size-spectra in southern coalfield streams of West Virginia (USA). Hydrobiologia. 809 (1), 65-77 (2018).
Reynolds, J. B., Kolz, A. L., Zale, A. V., Parrish, D. L., Sutton, T. M. Electrofishing. Fisheries techniques. 8, 305-361 (2012).
Bowker, J., Trushenski, J. Fish drug questions answered by the FDA. Fisheries. 38 (12), 549-552 (2013).
Topic Popovic, N., et al. Tricaine methane-sulfonate (MS-222) application in fish anaesthesia. Journal of Applied Ichthyology. 28 (4), 553-564 (2012).
Trautman, M. B. . The fishes of Ohio. , (1981).
Riley, S. C., Fausch, K. D. Underestimation of trout population size by maximum-likelihood removal estimates in small streams. North American Journal of Fisheries Management. 12 (4), 768-776 (1992).
Merritt, R. W., Cummins, K. W., Resh, V. H., Batzer, D. P., Merritt, R. W., Cummins, K. W., Berg, M. B. Sampling aquatic insects: collection devices, statistical considerations, and rearing procedures. An introduction to the aquatic insects of North America. , 15-37 (2008).
Hauer, F. R., Resh, V. H., Hauer, F. R., Lamberti, G. A. Macroinvertebrates. Methods in stream ecology. 1, 297-319 (2017).
Thorp, J. H., Covich, A. P. . Ecology and classification of North American freshwater invertebrates. , (2010).
Merritt, R. W., Cummins, K. W., Berg, M. B. . An introduction to the aquatic insects of North America. , (2008).
Stewart, K. W., Stark, B. P. . Nymphs of North American stonefly genera (Plecoptera). , (2002).
Wiggins, G. B. . Larvae of the North American caddisfly genera (Trichoptera). , (1998).
Benke, A. C., Huryn, A. D., Smock, L. A., Wallace, J. B. Length-mass relationships for freshwater macroinvertebrates in North America with particular reference to the Southeastern United States. Journal of the North American Benthological Society. 18 (3), 308-343 (1999).
Smock, L. A. Relationships between body size and biomass of aquatic insects. Freshwater Biology. 10 (4), 375-383 (1980).
Waters, T. F. Secondary production in inland waters. Adv. Ecol. Res. 10, 91-164 (1977).
Carle, F. L., Strub, M. R. New method for estimating population-size from removal data. Biometrics. 34 (4), 621-630 (1978).
Ogle, D. H., Wheeler, P., Dinno, A. FSA: fisheries stock analysis. R package version 0.8.22.9000. , (2018).
Lockwood, R. N., Schneider, J. C., Schneider, J. C. Stream fish population estimates by mark-and-recapture and depletion methods. Manual of fisheries survey methods II: with periodic updates. 7, (2000).
Blanco, J. M., Echevarría, F., García, C. M. Dealing with size-spectra: some conceptual and mathematical problems. Scientia Marina. 58 (1-2), 17-29 (1994).
White, E. P., Enquist, B. J., Green, J. L. On estimating the exponent of power-law frequency distributions. Ecology. 89 (4), 905-912 (2008).
Vidondo, B., Prairie, Y. T., Blanco, J. M., Duarte, C. M. Some aspects of the analysis of size spectra in aquatic ecology. Limnology and Oceanography. 42 (1), 184-192 (1997).
Sprules, W. G., Barth, L. E. Surfing the biomass size spectrum: some remarks on history, theory, and application. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. 73 (4), 477-495 (2016).
Poff, N. L., et al. Size structure of the metazoan community in a Piedmont stream. Oecologia. 95 (2), 202-209 (1993).
Ramsay, P. M., et al. A rapid method for estimating biomass size spectra of benthic metazoan communities. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. 54 (8), 1716-1724 (1997).
Solimini, A. G., Benvenuti, A., D’Olimpio, R., Cicco, M. D., Carchini, G. Size structure of benthic invertebrate assemblages in a Mediterranean river. Journal of the North American Benthological Society. 20 (3), 421-431 (2001).
Huryn, A. D., Benke, A. C., Hildrew, A., Raffaelli, D., Edmonds-Brown, R. Relationship between biomass turnover and body size for stream communities. Body size: the structure and function of aquatic ecosystems. 4, 55-76 (2007).
Gaedke, U. The size distribution of plankton biomass in a large lake and its seasonal variability. Limnology and Oceanography. 37 (6), 1202-1220 (1992).
Stead, T. K., Schmid-Araya, J. M., Schmid, P. E., Hildrew, A. G. The distribution of body size in a stream community: one system, many patterns. Journal of Animal Ecology. 74 (3), 475-487 (2005).
Brose, U., et al. Consumer-resource body-size relationships in natural food webs. Ecology. 87 (10), 2411-2417 (2006).
Mehner, T., et al. Empirical correspondence between trophic transfer efficiency in freshwater food webs and the slope of their size spectra. Ecology. 99 (6), 1463-1472 (2018).
Daan, N., Gislason, H. G., Pope, J. C., Rice, J. Changes in the North Sea fish community: evidence of indirect effects of fishing?. ICES Journal of Marine Science. 62 (2), 177-188 (2005).
Murry, B. A., Farrell, J. M. Resistance of the size structure of the fish community to ecological perturbations in a large river ecosystem. Freshwater Biology. 59 (1), 155-167 (2014).
Broadway, K. J., Pyron, M., Gammon, J. R., Murry, B. A. Shift in a large river fish assemblage: body-size and trophic structure dynamics. PLoS ONE. 10 (4), e0124954 (2015).
Vila-Martínez, N., Caiola, N., Ibáñez, C., Benejam, L., Brucet, S. Normalized abundance spectra of fish community reflect hydro-peaking on a Mediterranean large river. Ecological Indicators. 97, 280-289 (2019).
Brucet, S., et al. Size-based interactions across trophic levels in food webs of shallow Mediterranean lakes. Freshwater Biology. 62 (11), 1819-1830 (2017).
Ersoy, Z., et al. Size-based interactions and trophic transfer efficiency are modified by fish predation and cyanobacteria blooms in Lake Mývatn, Iceland. Freshwater Biology. 62 (11), 1942-1952 (2017).
Arranz, I., Hsieh, C. H., Mehner, T., Brucet, S. Systematic deviations from linear size spectra of lake fish communities are correlated with predator–prey interactions and lake-use intensity. Oikos. 128 (1), 33-44 (2019).
Jennings, S., et al. Long-term trends in the trophic structure of the North Sea fish community: evidence from stable-isotope analysis, size-spectra and community metrics. Marine Biology. 141 (6), 1085-1097 (2002).
Guiet, J., Poggiale, J. C., Maury, O. Modelling the community size-spectrum: recent developments and new directions. Ecological Modelling. 337, 4-14 (2016).
Robinson, J. P. W., et al. Fishing degrades size structure of coral reef fish communities. Global Change Biology. 23 (3), 1009-1022 (2017).
Reuman, D. C., Mulder, C., Raffaelli, D., Cohen, J. E. Three allometric relations of population density to body mass: theoretical integration and empirical tests in 149 food webs. Ecology Letters. 11 (11), 1216-1228 (2008).
Huryn, A. D., Wallace, J. B., Anderson, N. H., Merritt, R. W., Cummins, K. W., Berg, M. B. Habitat, life history, secondary production, and behavioral adaptations of aquatic insects. An introduction to the aquatic insects of. 5, 55-103 (2008).
Werner, E. E., Gilliam, J. F. The ontogenetic niche and species interactions in size-structured populations. Annual Review of Ecology and Systematics. 15 (1), 393-425 (1984).
Edwards, A. M., Robinson, J. P. W., Plank, M. J., Baum, J. K., Blanchard, J. L. Testing and recommending methods for fitting size spectra to data. Methods in Ecology and Evolution. 8 (1), 57-67 (2017).
Roell, M., Orth, D. Production of three crayfish populations in the New River of West Virginia, USA. Hydrobiologia. 228 (3), 185-194 (1992).
Hawkins, C. P., Murphy, M. L., Anderson, N. H., Wilzbach, M. A. Density of fish and salamanders in relation to riparian canopy and physical habitat in streams of the northwestern United States. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. 40 (8), 1173-1185 (1983).
Rabeni, C. F., Collier, K. J., Parkyn, S. M., Hicks, B. J. Evaluating techniques for sampling stream crayfish (Paranephrops planifrons). New Zealand Journal of Marine and Freshwater Research. 31 (5), 693-700 (1997).
DiStefano, R. J., Gale, C. M., Wagner, B. A., Zweifel, R. D. A sampling method to assess lotic crayfish communities. Journal of Crustacean Biology. 23 (3), 678-690 (2003).
Price, J. E., Welch, S. M. Semi-quantitative methods for crayfish sampling: sex, size, and habitat bias. Journal of Crustacean Biology. 29 (2), 208-216 (2009).
Sheldon, R. W., Sutcliffe, W. H., Paranjape, A. M. Structure of pelagic food chain and relationship between plankton and fish production. Journal of the Fisheries Research Board of Canada. 34 (12), 2344-2353 (1977).
Andersen, K., et al. Asymptotic size determines species abundance in the marine size spectrum. The American Naturalist. 168 (1), 54-61 (2006).

Play Video

PDF

DOI

DOWNLOAD MATERIALS LIST

Citer Cet Article

McGarvey, D. J., Woods, T. E., Kirk, A. J. Modeling the Size Spectrum for Macroinvertebrates and Fishes in Stream Ecosystems. J. Vis. Exp. (149), e59945, doi:10.3791/59945 (2019).