Il s'agit d'un protocole visant à modéliser le spectre de taille (rapport d'échelle entre la masse individuelle et la densité de population) pour les données combinées sur les poissons et les invertébrés provenant des cours d'eau et des rivières. Les méthodes comprennent : les techniques de terrain pour recueillir des échantillons quantitatifs de poissons et d'invertébrés; méthodes de laboratoire pour normaliser les données sur le terrain; et l'analyse des données statistiques.
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Article de méthode
Modélisation du spectre de taille pour les macroinvertébrés et les poissons dans les écosystèmes des cours d'eau
Dans cet article
Résumé
Résumé
Le spectre de taille est une relation inverse et allométrique de mise à l'échelle entre la masse corporelle moyenne (M) et la densité (D) des individus au sein d'une communauté écologique ou d'un réseau alimentaire. Fait important, le spectre de la taille suppose que la taille individuelle, plutôt que les caractéristiques comportementales ou d'histoire de vie des espèces, est le principal déterminant de l'abondance au sein d'un écosystème. Ainsi, contrairement aux relations allométriques traditionnelles qui se concentrent sur les données au niveau des espèces (p. ex., la taille corporelle des espèces moyennes par rapport à la densité de population), les analyses des spectres de taille sont « ataxiques » - les spécimens individuels ne sont identifiés que par leur taille, sans tenir compte de l'identité taxonomique. Les modèles de spectres de taille sont des représentations efficaces des réseaux alimentaires traditionnels et complexes et peuvent être utilisés dans des contextes descriptifs et prédictifs (p. ex., prédire les réponses des grands consommateurs aux changements dans les ressources basales). Des études empiriques provenant de divers écosystèmes aquatiques ont également fait état de niveaux modérés à élevés de similitude dans les pentes spectrales de taille, ce qui suggère que des processus communs peuvent réguler l'abondance des petits et grands organismes dans des milieux très différents. Il s'agit d'un protocole pour modéliser le spectre de taille au niveau communautaire dans les cours d'eau pataugés. Le protocole se compose de trois étapes principales. Tout d'abord, recueillir des échantillons quantitatifs de poissons benthiques et d'invertébrés qui peuvent être utilisés pour estimer les densités locales. Deuxièmement, normaliser les données sur les poissons et les invertébrés en convertissant tous les individus en unités d'ataxique (c.-à-d. les individus identifiés par la taille, indépendamment de l'identité taxonomique), et en résumant les individus dans des bacs de taillelog 2. Troisièmement, utilisez la régression linéaire pour modéliser la relation entre les estimations ataxiques M et D. Des instructions détaillées sont fournies ici pour compléter chacune de ces étapes, y compris un logiciel personnalisé pour faciliter l'estimation D et la modélisation des spectres de taille.
Introduction
Les relations de mise à l'échelle de la taille du corps, telles que l'association positive entre la masse corporelle et le taux métabolique, sont bien connues au niveau de l'organisme individuel et sont maintenant étudiées à des niveaux plus élevés d'organisation1,2,3 . Ces relations allométriques sont le plus souvent des fonctions de droit du pouvoir de la forme Y - aMb, où Y est la variable d'intérêt (par exemple, le métabolisme, l'abondance, ou la taille de la gamme à la maison), M est la masse corporelle d'un seul ou....
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Protocole
Toutes les méthodes décrites ici ont été approuvées par le Comité institutionnel de soins et d'utilisation des animaux (IACUC) de l'Université du Commonwealth de Virginie.
1. Collecte et traitement des échantillons de poisson
- Isoler les poissons dans la portée de l'étude pour créer un assemblage fermé de poissons
- Identifier l'amont et l'aval (la direction est relative à un arpenteur faisant face à « en amont » et contre le courant d'eau) les extrémités de l'étude atteignent puis marquez les extrémités avec du ruban adhésif amovible.
REMARQUE : La durée totale de l'étude est arbitraire....
- Identifier l'amont et l'aval (la direction est relative à un arpenteur faisant face à « en amont » et contre le courant d'eau) les extrémités de l'étude atteignent puis marquez les extrémités avec du ruban adhésif amovible.
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Résultats
Les résultats exemplaires, y compris les données originales sur le terrain, sont présentés pour Slaunch Fork, en Virginie-Occidentale, un petit cours d'eau dans le sud de la Virginie-Occidentale. Des résultats de modèles spectrales de taille additionnelle sont également présentés pour deux autres cours d'eau dans la même région : Camp Creek et Cabin Creek, en Virginie-Occidentale. Ce sont les trois sites d'étude inclus dans McGarvey et Kirk17, mais les données présentées ici proviennent de nouveau.......
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Discussion
Ce protocole spectral de taille ataxique peut être utilisé pour quantifier et modéliser la structure de la taille au sein des communautés de poissons des cours d'eau et d'invertébrés. Les études antérieures sur les spectres de taille dans les écosystèmes des cours d'eau ont varié de la recherche descriptive de base39,40 à des comparaisons le long d'un profil longitudinal41 et parmi les régions biogéographiques distinctes4.......
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Déclarations de divulgation
Les auteurs n'ont rien à révéler.
Remerciements
Le financement de ces travaux a été fourni par la National Science Foundation (subvention DEB-1553111) et la Fondation Eppley pour la recherche scientifique. Ce manuscrit est VCU Rice Rivers Center contribution #89.
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Matériaux
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Cuissardes de poitrine | Plusieurs options | n/a | Équipement de protection individuelle pour une utilisation lors de la pêche électrique. N’utilisez PAS de cuissardes « respirantes » car le courant électrique les traverserait. |
| Gants de monteur de lignes en caoutchouc | Plusieurs options | n/a | Équipement de protection individuelle à utiliser lors de la pêche électrique. |
| Épuisettes avec poteaux en fibre de verre | Options multiples | n/a | Utilisé pour capturer les poissons étourdis lors de la pêche électrique. |
| Unité de pêche électrique à dos | Smith-Root ; Halltech ; la gestion des lacs du Midwest ; Les | www.smith-root.com ; www.halltechaquatic.com ; https://midwestlake.com ; https://aquashocksolutions.com/ | sont actuellement fabriqués et distribués par quatre entreprises indépendantes en Amérique du Nord. Les prix et la garantie/l’assistance technique sont les facteurs les plus importants dans le choix d’un fournisseur. |
| Bloquer les filets/sennes (& fois ; 2) | Filets Duluth | https://duluthfishnets.com/ | La longueur nécessaire dépendra de la largeur du ruisseau. Une maille de 3/8 de pouce est recommandée. |
| Sangles utilitaires à came avec sangle en nylon de 1 pouce (& times ; 4) | Plusieurs options | n/a | Utilisé pour sécuriser / ancrer les filets de blocs. Disponible dans les magasins d’approvisionnement automobile, les quincailleries et les grands magasins. |
| Grands piquets de tente (& fois ; 4) | Plusieurs options | n/a | Utilisé pour sécuriser / ancrer les filets de blocs. Disponible dans les campings et les grands magasins. |
| Seaux en plastique de 5 gallons (& fois ; 5) | Plusieurs options | n/a | : Utilisé pour tenir et transporter le poisson pendant la pêche électrique. Disponible dans les quincailleries et les magasins de peinture. |
| Bacs de 10 à 20 gallons (& fois ; 3) | Plusieurs options | n/a | Utilisé comme vivier, réservoirs de sédation et bacs de récupération pour les poissons capturés. Disponible dans les quincailleries et les grands magasins. |
| Pompes d’aération alimentées par batterie | Cabelas | IK-019008 | Utilisées pour aérer les bacs de rétention de poisson pendant le traitement sur le terrain. |
| Anesthésie des poissons (Tricaïne-S) | Syndel | www.syndel.com | Utilisé pour endormir les poissons pour le traitement sur le terrain. Tricaine-S est réglementé par la Food and Drug Administration des États-Unis. |
| Table de camping pliante et chaises | Cabelas | IK-518976 ; IK-552777 | Utilisé pour traiter des échantillons de poissons. |
| Auvent escamotable | options | n/a | Utilisé au besoin pour la protection contre le soleil et la pluie. |
| Planche de mesure du poisson | Wildco | 3-118-E40 | Utilisée pour mesurer la longueur des poissons. |
| Balance de terrain alimentée par batterie avec parabole | Plusieurs options | n/a | Utilisé pour peser les poissons. Le poids doit être précis à 0,1 ou 0,01 gramme. |
| Déflecteur en plastique transparent contre le vent/la pluie | Plusieurs options | n/a | Utilisé pour protéger le tartre dans des conditions pluvieuses ou venteuses. Doit être suffisamment grand pour couvrir la balance et un plat de pesée. |
| Plateaux d’examen en plastique blanc ou en émail Options | multiples | : n/a | Les plateaux sont essentiels pour l’examen des poissons sur le terrain. |
| Pinces en acier inoxydable | Plusieurs options | n/a | Les pinces sont utiles lors de l’examen des petits poissons et du transfert d’invertébrés dans des bocaux à échantillons. |
| Loupes à main | Plusieurs options | : n/a | Le grossissement est souvent utile pour identifier les spécimens de poissons sur le terrain. |
| Clés d’identification des poissons | n/a | n/a | Les clés plastifiées préparées sur mesure pour des emplacements spécifiques sont les plus efficaces. |
| Fiches techniques imprimées sur papier imperméable | Rite in the Rain | n/a | Le papier imperméable est essentiel lorsque l’on travaille avec des spécimens aquatiques. |
| Rubans de terrain rétractables en fibre de verre | Lufkin | n/a | Utilisé pour mesurer les dimensions des canaux de cours d’eau. |
| Échantillonneur Surber ou échantillonneur Hess | Wildco | 3-12-D56 ; 3-16-C52 | L’un ou l’autre de ces échantillonneurs benthiques à aire fixe fonctionnera bien dans les cours d’eau peu profonds avec un substrat de gravier ou de galets. |
| Éthanol à 70 % ou alcool isopropylique | Options multiples | : s.o | Utilisé comme conservateur des invertébrés. |
| Bocaux à spécimens d’invertébrés à grande bouche (20-32 oz) | U.S. Plastic Corp. | 67712 | Tous les bocaux en plastique à large ouverture fonctionneront, mais ces bocaux particuliers sont durables et peu coûteux. |
Références
- Peters, R. H. The ecological implications of body size. , Cambridge University Press. Cambridge, UK. (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.
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Réimpressions et autorisations
