이 프로토콜은 물놀이가 가능한 하천과 하천의 결합된 어류 및 무척추 동물 데이터에 대한 크기 스펙트럼(개별 질량과 인구 밀도 간의 크기 조정 관계)을 모델링하는 프로토콜입니다. 방법은 다음을 포함한다: 정량적 물고기와 무척추 동물 샘플을 수집하는 필드 기술; 현장 데이터를 표준화하는 실험실 방법; 및 통계 데이터 분석.
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이 논문에서
요약
초록
크기 스펙트럼은 생태 학적 커뮤니티 또는 식품 웹 내에서개인의 평균 체질량 (M)과 밀도 (D) 사이의 역, 대칭 스케일링 관계입니다. 중요한 것은, 크기 스펙트럼은 종의 행동 이나 생명 역사 특성보다는 개별 크기가 생태계 내에서 풍요로움의 주요 결정요인이라고 가정합니다. 따라서 종 수준 데이터(예: 평균 종의 신체 크기 대 인구 밀도)에 초점을 맞춘 기존의 동종 측정 관계와 달리 크기 스펙트럼 분석은 'ataxic'이며 개별 표본은 크기별로만 식별됩니다. 분류학적 정체성. 크기 스펙트럼 모델은 기존의 복잡한 식품 웹을 효율적으로 표현하며 설명및 예측 컨텍스트(예: 기초 자원의 변화에 대한 대규모 소비자의 응답 예측)에 사용할 수 있습니다. 다양한 수생 생태계의 경험적 연구는 또한 크기 스펙트럼 경사면에서 중간 수준에서 높은 수준의 유사성을 보고했으며, 이는 일반적인 프로세스가 매우 다른 환경에서 크고 작은 유기체의 풍부함을 조절할 수 있음을 시사합니다. 이 프로토콜은 방수 스트림에서 커뮤니티 수준 크기 스펙트럼을 모델링하는 프로토콜입니다. 프로토콜은 세 가지 주요 단계로 구성됩니다. 첫째, 현지 밀도를 추정하는 데 사용할 수있는 양적 벤틱 물고기와 무척추 동물 샘플을 수집합니다. 둘째, 모든 개인을 무과단위(즉, 분류학적 정체성에 관계없이 크기로 식별된 개인)로 변환하고 로그2 크기 저장소 내에서 개인을 합산하여 물고기와 무척추 동물 데이터를 표준화합니다. 셋째, 선형 회귀를 사용하여 ataxic M과 D 추정사이의 관계를 모델링합니다. D 추정 및 크기 스펙트럼 모델링을 용이하게 하기 위한 사용자 지정 소프트웨어를 포함하여 이러한 각 단계를 완료하기 위한 자세한 지침이 여기에 제공됩니다.
서론
체질량과 신진 대사 속도 사이의 긍정적 인 연관성과 같은 신체 크기 스케일링 관계는 개별 유기체 수준에서잘 알려져 있으며 현재 조직 1,2,3의 높은 수준에서 연구되고 있습니다. . 이러한 동종 측정 관계는 가장 자주 Y = aMb형태의 전력 법칙 기능이며, 여기서 Y는 관심의 변수 (예를 들어, 대사, 풍부함 또는 홈 범위 크기),M은 단일 또는 평균의 체질량이다. 개별, b는 배율 계수이고 a는 상수입니다. 통계적 편의를 위해 Y 및 M 데이터는 분석 전에 로그 변환된 다음 양식 로그 (Y) = log (a) + b 로그(M) 및 b 로그(M)로 모델링한 다음 b 및 로그 ( a)각각 선형 모델 경사 및 절편이 됩니다.
크기 스펙트럼은 M의 함수로서 밀도(D,단위 면적당 개인 수)....
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프로토콜
여기에 설명된 모든 방법은 버지니아 커먼웰스 대학의 기관 동물 관리 및 사용 위원회(IACUC)에 의해 승인되었습니다.
1. 생선 샘플 의 수집 및 가공
- 연구 범위 내에서 물고기를 분리하여 닫힌 물고기 조립을 만듭니다.
- 업스트림 및 다운스트림(방향은 '상류'를 향한 측량사및 물 전류에 대해 상대적)을 식별한 다음 이동식 플래그 테이프로 끝을 표시합니다.
참고: 스터디 도달 범위의 총 길이는 임의적이지만 전체 스트림 내에 존재하는 다양한 서식지 유형(예: 리플, 런, 풀, 언더컷 뱅크)의 대표적인 선택을 포괄할 수 있을 만큼 길어야 합니다. 대부분의 경우, 100-200 m 연구 도달이 적절할 것입니다. - 연구 도달 길이에 따라 균등하게 분포된 5-10개의 트랜스크에서 젖은 스트림 채널의 폭을 측정합니다. 평균 습윤 채널 폭에 도달 범위의 총 길이를 곱하여 스터디 도달범위의 총 표면적을 추정합니다.
- 스터디 도달 범위의 업스트림 및 다운스트림 끝에 있는 스트림 채널을 가로질러 블록 그물(즉, 상단 선에 수레가 있는 매듭없는 세느러미)을 고정합니다. 중간 에서 거친 메쉬 그물(6.3-9.5mm 또는 1/4-3/....
- 업스트림 및 다운스트림(방향은 '상류'를 향한 측량사및 물 전류에 대해 상대적)을 식별한 다음 이동식 플래그 테이프로 끝을 표시합니다.
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결과
원본 필드 데이터를 포함한 모범 적인 결과는 웨스트 버지니아 남부의 작은 스트림인 웨스트 버지니아 주 Slaunch Fork에 대해 표시됩니다. 캠프 크릭과 캐빈 크릭, 웨스트 버지니아 : 추가 크기 스펙트럼 모델 결과는 같은 지역의 두 개의 다른 스트림에 대해 표시됩니다. 이들은 McGarvey와 Kirk17에포함된 3개의 연구 사이트입니다, 그러나 여기에서 제시된 데이터는 2015년 5월에 집합된 새로운 견본에서 입니다. 추가 파일2의 Slaunch Fork 데이터에 대해 크기 스펙트럼 모델링 프로세스의 완전히 작동된 수동 예제가 포함되어 있습니다. 또는 http://bit.ly/SizeSpectra 사용자 지정 크기 스펙트럼 응용 프로그램(그림 3참조)을 통해 모든 계산을 자동화할 수 있습니다.
3개의 연구 스트림 각각에서 명확하고,
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토론
이 무색 크기 스펙트럼 프로토콜은 스트림 물고기와 무척추 동물의 지역 사회 내에서 크기 구조를 정량화하고 모델링하는 데 사용할 수 있습니다. 스트림 생태계에서의 이전 크기 스펙트럼 연구는 기본 설명 연구에서 범위39,40 세로 강 프로파일을 따라 비교에41 뚜렷한 생물 지리 영역 중42. 계절별 비교는43,44, 최근, 크기 스펙트럼 파라미터의 계절적 변화가 수온 및 수문학(17)과 연계되어 있다. 크기 스펙트럼 경사는 연속적인 영양 수준45,46사이에서 영양 전달 효율을 추정하는 데 사용되.......
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공개 사항
저자는 공개 할 것이 없다.
감사의 글
이 작품에 대한 자금은 국립 과학 재단에 의해 제공되었다 (보조금 DEB-1553111) 과학 연구를위한 Eppley 재단. 이 원고는 #89 VCU 라이스 리버 센터 기부금입니다.
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재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 체스트 웨이더 | 다양한 옵션 | N/A | 전기 낚시 중 사용하기 위한 개인 보호 장비. 전류가 통과하므로 '통기성' 방수 바지를 사용하지 마십시오. |
| Rubber lineman's gloves | 다양한 옵션 | n/a | 전기 낚시 중 사용하기 위한 개인 보호 장비. |
| 유리 섬유 기둥이 있는 딥 그물 | 다양한 옵션 | n/a | 전기 낚시 중 기절한 물고기를 잡는 데 사용됩니다. |
| 배낭 전기 낚시 장치 | Smith-Root; 홀텍; 중서부 호수 관리; Aqua Shock Solutions | www.smith-root.com; www.halltechaquatic.com; https://midwestlake.com; https://aquashocksolutions.com/ | Backpack 전기 낚시기는 현재 북미에 있는 4개의 독립 회사에서 제조 및 유통되고 있습니다. 가격 및 보증/기술 지원은 공급업체를 선택할 때 가장 중요한 요소입니다. |
| 그물/그물 (× 2) | Duluth 그물 | https://duluthfishnets.com/ | 필요한 길이는 스트림 너비에 따라 다릅니다. 3/8 인치 메쉬를 권장합니다. |
| 1인치 나일론 웨빙이 있는 캠 액션 유틸리티 스트랩 (× 4) | 다중 옵션 | n / a | 블록 그물을 고정 / 고정하는 데 사용됩니다. 자동차 용품, 철물점, 백화점에서 구입할 수 있습니다. |
| 대형 텐트 스테이크 (× 4) | 다중 옵션 | n / a | 블록 그물을 고정 / 고정하는 데 사용됩니다. 캠프와 백화점에서 구입할 수 있습니다. |
| 5 갤런 플라스틱 양동이 (× 5) | 여러 옵션 | 없음 : | 전기 낚시 중 물고기를 잡고 운반하는 데 사용됩니다. 철물점과 페인트 공급 상점에서 구입할 수 있습니다. |
| 10-20 갤런 토트 (× 3) | 다양한 옵션 | n / a | 는 포획 된 물고기의 라이브 웰, 진정 탱크 및 회수 통으로 사용됩니다. 철물점과 백화점에서 구입할 수 있습니다. |
| 배터리로 작동되는 '미끼 양동이' 폭기 펌프 | Cabelas | IK-019008 | 현장 처리 중에 물고기 보유 통을 폭기하는 데 사용됩니다. |
| 물고기 마취 (Tricaine-S) | Syndel | www.syndel.com | 현장 처리를 위해 물고기를 진정시키는 데 사용됩니다. 트리카인-S는 미국 식품의약국(FDA)의 규제를 받습니다. |
| 접이식 캠프 테이블과 의자 | Cabelas | IK-518976; IK-552777 | 물고기 샘플을 처리하는 데 사용됩니다. |
| 팝업 캐노피 | 여러 옵션 | 없음 | 태양과 비 보호를 위해 필요에 따라 사용됩니다. |
| 물고기 측정 보드 | Wildco | 3-118-E40 | 물고기 길이를 측정하는 데 사용됩니다. |
| 계량 접시가 있는 배터리 구동 필드 저울 | 다중 옵션 | n/a | 물고기의 무게를 측정하는 데 사용됩니다. 무게는 0.1g 또는 0.01g으로 정확해야 합니다. |
| 투명 플라스틱 바람/비 배플 | 다양한 옵션 | 해당 없음 | 비가 오거나 바람이 부는 조건에서 스케일을 차폐하는 데 사용됩니다. 저울과 계량 접시를 덮을 수 있을 만큼 충분히 커야 합니다. |
| 흰색 플라스틱 또는 에나멜 검사 트레이 | 다양한 옵션 | n/a | 트레이는 들판에서 물고기를 검사하는 데 필수적입니다. |
| 스테인레스 스틸 집게 | 다양한 옵션 | n / a | 집게는 작은 물고기를 검사하고 무척추 동물을 표본 항아리로 옮길 때 유용합니다. |
| 손 돋보기 | 다중 옵션 | n/a | 배율은 현장에서 물고기 표본을 식별할 때 종종 도움이 됩니다. |
| 물고기 식별 키 | n/a | 해당 없음 | 특정 위치에 맞게 맞춤 준비된 라미네이트 키가 가장 효과적입니다. |
| 방수 종이에 인쇄 된 데이터 시트 | Rite in the Rain | n / a | 방수 종이는 수생 표본으로 작업 할 때 필수적입니다. |
| 개폐식 유리 섬유 필드 테이프 | Lufkin | n/a | 스트림 채널 치수를 측정하는 데 사용됩니다. |
| Surber 샘플러 또는 Hess 샘플러 | Wildco | 3-12-D56; 3-16-C52 | 이러한 고정 면적 저서 샘플러 중 하나는 자갈 또는 자갈 기판이 있는 얕은 개울에서 잘 작동합니다. |
| 70% 에탄올 또는 이소프로필 알코올 | 다양한 옵션 | N/A | 무척추 동물 방부제로 사용됩니다. |
| 와이드마우스 무척추 동물 표본 항아리 (20-32 oz.) | 미국 플라스틱 공사 | 67712 | 모든 와이드입 플라스틱 항아리는 작동하지만 이 특정 항아리는 내구성이 뛰어나고 저렴합니다. |
참고문헌
- 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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재인쇄 및 허가
