Name: Modelowanie spektrum wielkości makrobezkręgowców i ryb w ekosystemach strumieni (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-07-30T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 41 s
Description: Poznaj metodę modelowania spektrum wielkości ryb i makrobezkręgowców w strumieniach. Naucz się technik terenowych, standaryzacji danych i analizy statystycznej. To podejście usprawnia badania dynamiki populacji w ekosystemach słodkowodnych.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Finansowanie tej pracy zostało zapewnione przez National Science Foundation (grant DEB-1553111) oraz Eppley Foundation for Scientific Research. Ten manuskrypt jest wkładem VCU Rice Rivers Center #89.

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Niniejszy protokół ataksycznego widma wielkości może być wykorzystany do ilościowej oceny i modelowania struktury wielkości w obrębie zbiorowości ryb i bezkręgowców strumieniowych. Poprzednie badania nad widmami wielkości w ekosystemach strumieniowych obejmowały zakres od podstawowych badań opisowych39,40 po porównania wzdłuż podłużnego profilu rzeki41 oraz pomiędzy odrębnymi regionami biogeograficznymi42. Przeprowa...

Relacje skalowania wielkości ciała, takie jak pozytywna korelacja między masą ciała a tempem metabolizmu, są dobrze znane na poziomie pojedynczego organizmu i są obecnie badane na wyższych poziomach organizacji1,2,3. Te zależności allometryczne najczęściej przyjmują formę funkcji potęgowych Y = aMb, gdzie Y jest badaną zmienną (np. metabolizmem, liczebnością lub rozmiarem rewiru), M to masa ciała pojedynczej lub średniej jednostki, b jest współczynnikiem skalowania, a a jest stałą. Dla ułatwienia statystycznego dane Y i M są często przekształcane logarytmicznie przed analizą, a następnie modelowane za pomocą równań liniowych postaci log (Y) = log (a) + b log (M), gdzie b i log (a) stają się odpowiednio nachyleniem i wyznacznikiem modelu liniowego.
Widmo wielkości jest rodzajem zależności allometrycznej, która przewiduje zagęszczenie (D, liczba osobników na jednostkę powierzchni) lub biomasę (B, sumaryczna masa osobników na jednostkę powierzchni) jako funkcję M (dodatkowe informacje na temat stosowania „znormalizowanych” szacunków D lub B znajdują się w sekcji 4). Podobnie jak inne zależności skalowania między M a D lub między M a B, widmo wielkości odgrywa centralną rolę w ekologii podstawowej i stosowanej. Na poziomie populacyjnym biolodzy często interpretują ujemne zależności D <img alt="Diagram równowagi statycznej; równanie równowagi momentów sił; Στ=0; wektory sił; fizyka edukacyjna." src="/files/ftp_upload/59945/59945img01.jpg" data-altupdatedat="1788282455000" data-alt="Rycina 1"> M jako dowód na zależne od zagęszczenia przeżywanie lub jako modele pojemności środowiska ekosystemu (tj. „regułę samoczynnego przerzedzania”)4,5. Na poziomie wspólnoty zależności B <img alt="Diagram równowagi statycznej; równanie równowagi momentów sił; Στ=0; wektory sił; fizyka edukacyjna." src="/files/ftp_upload/59945/59945img01.jpg" data-altupdatedat="1788282455000" data-alt="Rycina 1"> M mogą być wykorzystywane do badania efektów zaburzeń antropogenicznych na poziomie systemu, takich jak połowy selektywne ze względu na wielkość6,7. Allometryczne skalowanie D i B względem M jest również kluczowe dla niedawnych wysiłków mających na celu zjednoczenie ekologii populacji, wspólnot i ekosystemów2,8,9.
Szczególnie istotną cechą spektrum wielkości jest fakt, że jest ono całkowicie ataksyczne9,10. Punkt ten łatwo przeoczyć podczas porównywania wykresów rozrzutu danych D <img alt="Diagram równowagi statycznej; równanie równowagi momentów sił; Στ=0; wektory sił; fizyka edukacyjna." src="/files/ftp_upload/59945/59945img01.jpg" data-altupdatedat="1788282455000" data-alt="Obraz 1"> M lub B <img alt="Diagram równowagi statycznej; równanie równowagi momentów sił; Στ=0; wektory sił; fizyka edukacyjna." src="/files/ftp_upload/59945/59945img01.jpg" data-altupdatedat="1788282455000" data-alt="Obraz 1"> M, jednak rozróżnienie między modelami taksycznymi a ataksycznymi jest kluczowe. W modelach taksycznych pojedyncza wartość M jest używana do reprezentacji średniej masy ciała każdego osobnika danego gatunku lub taksonu11. W modelach ataksycznych wszystkie osobniki w zbiorze danych są podzielone na szereg przedziałów wielkości ciała lub koszyków M, niezależnie od ich tożsamości taksonomicznej12. To drugie, ataksyczne podejście jest korzystne w ekosystemach wodnych, w których wiele taksonów wykazuje wzrost nieokreślony i przechodzi jedną lub więcej ontogenetycznych zmian w zachowaniu żywieniowym; w takich przypadkach pojedyncza średnia M na poziomie gatunku zatuszuje fakt, że gatunek może pełnić różne role funkcjonalne w trakcie swojego cyklu życiowego9,13,14.
W niniejszym materiale przedstawiamy kompletny protokół ilościowego określania widma wielkości w brodzonych strumieniach i rzekach. Protokół rozpoczyna się od metod poboru prób terenowych w celu zgromadzenia niezbędnych danych dotyczących ryb i bentosowych makrobezkręgowców. Ryby zostaną odłowione za pomocą procesu próbkowania polegającego na „trzykrotnym wyczerpaniu” (three-pass depletion). Obfitość zostanie następnie oszacowana na podstawie danych o wyczerpaniu przy użyciu metody Zippina15. W próbkowaniu metodą wyczerpania osobniki ryb w zamkniętym odcinku badawczym (tj. osobniki nie mogą wejść ani opuścić zamkniętego odcinka) są usuwane z tego odcinka w trzech kolejnych próbach. W ten sposób liczba pozostałych ryb będzie stopniowo maleć. Na podstawie tego trendu wyczerpania można oszacować całkowitą obfitość w badanym odcinku, a następnie przeliczyć ją na D (liczba ryb na m2), wykorzystując znaną powierzchnię badanego odcinka. Bentosowe makrobezkręgowce zostaną zebrane za pomocą standardowych próbników o stałej powierzchni, a następnie zidentyfikowane i zmierzone w laboratorium.
Następnie połączone dane dotyczące ryb i makrobezkręgowców zostaną podzielone na przedziały wielkościowe. Tradycyjnie do wyznaczania granic przedziałów wielkościowych stosowano skalę oktawową lub log2 (tj. przedziały podwajające16). Po ustaleniu listy przedziałów wielkościowych, przypisanie poszczególnych bentosowych makrobezkręgowców do odpowiednich przedziałów jest proste, ponieważ bezkręgowce są bezpośrednio zliczane jako liczba osobników na jednostkę powierzchni. Jednak szacowanie liczebności ryb w przedziałach wielkościowych jest bardziej abstrakcyjne, ponieważ szacunki te są wywnioskowane z danych o ubytku. Dlatego przedstawiono szczegółowe instrukcje szacowania liczebności ryb w przedziałach wielkościowych, niezależnie od tożsamości taksonomicznej, na podstawie danych z próbek ubytku.
Na koniec, do zamodelowania widma wielkości zostanie wykorzystana regresja liniowa. Niniejszy protokół jest w pełni zgodny z oryginalną, ogólną metodą Kerr i Dickie16 i identyczny z metodami zastosowanymi przez McGarvey i Kirk (2018)17 w badaniu widm wielkości ryb i bezkręgowców w strumieniach Wirginii Zachodniej. Stosując ten protokół, badacze mogą zapewnić, że ich wyniki będą bezpośrednio porównywalne z innymi badaniami opierającymi się na pracy Kerr i Dickie16, co przyspieszy szerokie i rzetelne zrozumienie zależności skalowania wielkości ciała w ekosystemach słodkowodnych oraz mechanizmów, które nimi kierują.

<table><tbody><tr><td>Spodniobuty</td><td>Wiele opcji</td><td>nie dotyczy</td><td>Środki ochrony osobistej do użytku podczas połowu ryb elektrycznych. NIE używaj "oddychających" woderów, ponieważ będzie przez nie przepływał prąd elektryczny.</td></tr><tr><td>Gumowe rękawice dróżnika</td><td>Wiele opcji</td><td>nie dotyczy</td><td>Środki ochrony osobistej do użytku podczas połowu ryb elektrycznych.</td></tr><tr><td>Siatki zanurzeniowe z tyczkami z włókna szklanego</td><td>Wiele opcji</td><td>nie dotyczy</td><td>Służy do chwytania ogłuszonych ryb podczas połowu prądem.</td></tr><tr><td>Plecak do wędkarstwa elektrycznego</td><td>Smith-Root; Halltech; Zarządzanie Jeziorem Środkowo-Zachodnim; Wędki elektryczne Aqua Shock Solutions</td><td>www.smith-root.com; www.halltechaquatic.com; https://midwestlake.com; https://aquashocksolutions.com/</td> <td>Backpack są obecnie produkowane i dystrybuowane przez cztery niezależne firmy w Ameryce Północnej. Ceny i gwarancja/wsparcie techniczne są najważniejszymi czynnikami przy wyborze dostawcy.</td></tr><tr><td>Sieci blokowe/niewody (&razy; 2)</td> <td>Siatki Duluth</td><td>https://duluthfishnets.com/</td> <td>Niezbędna długość będzie zależeć od szerokości strumienia. Zalecana jest siatka 3/8 cala.</td></tr><tr><td>Paski narzędziowe krzywkowe z 1-calową nylonową taśmą (&razy; 4)</td> <td>Wiele opcji</td><td>nie dotyczy</td><td>Służy do zabezpieczania / kotwiczenia sieci blokowych. Dostępne w sklepach z artykułami samochodowymi, sprzętem komputerowym i domami towarowymi.</td></tr><tr><td>Duże kołki namiotowe (&razy; 4)</td> <td>Wiele opcji</td><td>nie dotyczy</td><td>Służy do zabezpieczania / kotwiczenia sieci blokowych. Dostępne na kempingach i w domach towarowych.</td></tr><tr><td>Plastikowe wiadra o pojemności 5 galonów (&razy; 5)</td> <td>Wiele opcji</td><td>nie dotyczy</td><td>Służy do trzymania i transportu ryb podczas połowu prądem. Dostępne w sklepach ze sprzętem i artykułami do malowania.</td></tr><tr><td>Pojemniki o pojemności 10-20 galonów (&razy; 3)</td> <td>Wiele opcji</td><td>nie dotyczy</td><td>Używane jako żywe studnie, zbiorniki sedacyjne i pojemniki do odzyskiwania schwytanych ryb. Dostępne w sklepach ze sprzętem i domach towarowych.</td></tr><tr><td>Zasilane bateryjnie pompy napowietrzające "wiadro na przynętę"</td><td>Cabelas</td><td>IK-019008</td><td>Służy do napowietrzania pojemników na ryby podczas obróbki polowej.</td></tr><tr><td>Znieczulenie ryb (Tricaine-S)</td><td>Syndel</td><td>www.syndel.com</td><td>Służy do uspokajania ryb do obróbki polowej. Tricaine-S jest regulowany przez amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków.</td></tr><tr><td>Składany stół i krzesła kempingowe</td><td>Cabelas</td><td>IK-518976; IK-552777</td><td>Służy do przetwarzania próbek ryb.</td></tr><tr><td>Wysuwany baldachim</td><td>Wiele opcji</td><td>nie dotyczy</td><td>Używany w razie potrzeby do ochrony przed słońcem i deszczem.</td></tr><tr><td>Tablica do pomiaru ryb</td><td>Wildco</td><td>3-118-E40</td><td>Służy do mierzenia długości ryb.</td></tr><tr><td>Waga polowa zasilana bateryjnie z naczyniem wagowym</td><td>Wiele opcji</td><td>nie dotyczy</td><td>Służy do ważenia ryb. Musi ważyć z dokładnością do 0,1 lub 0,01 grama.</td></tr><tr><td>Przezroczysta plastikowa przegroda przeciwwiatrowa/przeciwdeszczowa</td><td>Wiele opcji</td><td>nie dotyczy</td><td>Służy do osłaniania kamienia w deszczowych lub wietrznych warunkach. Musi być wystarczająco duży, aby przykryć wagę i naczynie do ważenia.</td></tr><tr><td>Białe tace do badań z tworzywa sztucznego lub emalii</td><td>Wiele opcji</td><td>nie dotyczy</td><td>Tace są niezbędne do badania ryb w terenie.</td></tr><tr><td>Kleszcze ze stali nierdzewnej</td><td>Wiele opcji</td><td>nie dotyczy</td><td>Kleszcze są pomocne podczas badania małych ryb i przenoszenia bezkręgowców do słoików z próbkami.</td></tr><tr><td>Lupy ręczne</td><td>Wiele opcji</td><td>nie dotyczy</td><td>Powiększenie jest często pomocne przy identyfikacji okazów ryb w terenie.</td></tr><tr><td>Klucze identyfikacyjne ryb</td><td>nie</td><td>dotyczy</td><td>Klucze laminowane, które są przygotowywane na zamówienie dla określonych lokalizacji, są najbardziej skuteczne.</td></tr><tr><td>Arkusze danych wydrukowane na wodoodpornym papierze</td><td>Rite in the Rain</td><td>n/a</td><td>Wodoodporny papier jest niezbędny podczas pracy z okazami wodnymi.</td></tr><tr><td>Chowane taśmy polowe z włókna szklanego</td><td>Lufkin</td><td>n/a</td><td>Służy do pomiaru wymiarów kanału strumienia.</td></tr><tr><td>Próbnik Surber lub próbnik Hessa</td><td>Wildco</td><td>3-12-D56; 3-16-C52</td><td>Każdy z tych próbników bentosowych o stałej powierzchni będzie dobrze sprawdzał się w płytkich strumieniach z podłożem żwirowym lub żwirowym.</td></tr><tr><td>70% etanol lub alkohol izopropylowy</td><td>Wiele opcji</td><td>nie dotyczy</td><td>Stosowany jako środek konserwujący bezkręgowce.</td></tr><tr><td>Słoiki na okazy bezkręgowców szerokogębowych (20-32 uncje)</td><td>U.S. Plastic Corp.</td><td>67712</td><td>Wszelkie plastikowe słoiki z szerokim otworem będą działać, ale te konkretne słoiki są trwałe i niedrogie.</td></tr></tbody></table>

modelowanie spektrum wielkości makrobezkręgowców i ryb w ekosystemach strumieni

Modeling the Size Spectrum for Macroinvertebrates and Fishes in Stream Ecosystems

Spektrum wielkości jest odwrotną, allometryczną współleżanką skalowania między średnią masą ciała (M) a gęstością (D) osobników w społeczności ekologicznej lub sieci pokarmowej. Co ważne, spektrum wielkości zakłada, że głównym wyznacznikiem obfitości w ekosystemie jest wielkość osobnika, a nie cechy behawioralne lub cechy historii życia gatunku. Tak więc, w przeciwieństwie do tradycyjnych relacji allometrycznych, które koncentrują się na danych na poziomie gatunku (np. średnia wielkość ciała gatunku w stosunku do gęstości populacji), analizy widm wielkości są "ataksyjne" – poszczególne okazy są identyfikowane tylko na podstawie ich wielkości, bez uwzględnienia tożsamości taksonomicznej. Modele widm wielkości są skutecznymi reprezentacjami tradycyjnych, złożonych sieci pokarmowych i mogą być wykorzystywane zarówno w kontekstach opisowych, jak i predykcyjnych (np. przewidywanie reakcji dużych konsumentów na zmiany w zasobach podstawowych). Badania empiryczne z różnych ekosystemów wodnych wykazały również umiarkowany lub wysoki poziom podobieństwa w nachyleniach widm wielkości, co sugeruje, że powszechne procesy mogą regulować obfitość małych i dużych organizmów w bardzo różnych warunkach. Jest to protokół do modelowania spektrum wielkości na poziomie społeczności w strumieniach nadających się do brodzenia. Protokół składa się z trzech głównych etapów. Po pierwsze, należy zebrać ilościowe próbki ryb bentosowych i bezkręgowców, które można wykorzystać do oszacowania lokalnego zagęszczenia. Po drugie, ustandaryzuj dane dotyczące ryb i bezkręgowców, przekształcając wszystkie osobniki w jednostki ataksyjne (tj. osobniki zidentyfikowane na podstawie wielkości, niezależnie od tożsamości taksonomicznej) i sumując osobniki w pojemnikach o rozmiarze logarytmu2. Po trzecie, użyj regresji liniowej do modelowania związku między szacunkami ataksji M i D. Szczegółowe instrukcje są zawarte w niniejszym dokumencie, aby wykonać każdy z tych kroków, w tym niestandardowe oprogramowanie ułatwiające szacowanie D i modelowanie widm rozmiarów.

Przykładowe wyniki, w tym oryginalne dane terenowe, przedstawiono dla Slaunch Fork w Wirginii Zachodniej, czyli małego strumienia w południowej części tego stanu. Przedstawiono również dodatkowe wyniki modelu widm wielkości dla dwóch innych strumieni w tym samym regionie: Camp Creek oraz Cabin Creek w Wirginii Zachodniej. Są to trzy miejsca badań uwzględnione w pracy McGarvey i Kirk17, jednak dane zaprezentowane tutaj pochodzą z nowych próbek pobranych w maju 2015 roku. W Pliku uzupełniają...

To jest protokół do modelowania spektrum wielkości (relacji skalowania między indywidualną masą a gęstością populacji) dla połączonych danych o rybach i bezkręgowcach ze strumieni i rzek, w których można brodzić. Metody obejmują: techniki terenowe do ilościowego pobierania próbek ryb i bezkręgowców; metody laboratoryjne do standaryzacji danych terenowych; i statystyczna analiza danych.

Modelowanie spektrum wielkości makrobezkręgowców i ryb w ekosystemach strumieni

The size spectrum is an inverse, allometric scaling relationship between average body mass (M) and the density (D) of individuals within an ecological ...

Spektrum wielkości przewiduje obfitość w funkcji indywidualnej wielkości. Badania widm rozmiarów sugerują silne podobieństwo w liczebności stosunkowo małych i dużych organizmów z różnych ekosystemów. W przeciwieństwie do tradycyjnych zależności skalowania wielkości i liczebności, które wykorzystują średnie rozmiary na poziomie gatunku, modele widma wielkości są ataksyjne i mogą uwzględniać wielkość każdego osobnika w próbie.Procedurę zademonstrują Brandon Gravett, Sarah Headley i Giancarlo Racanelli, technicy terenowi. Po zidentyfikowaniu górnych i dolnych końców zasięgu badania, należy oznaczyć końce usuwalną taśmą flagową. Zmierz szerokość kanału strumienia zwilżonego przy pięciu do 10 transektach rozmieszczonych równomiernie na całej długości zasięgu badania i oszacuj całkowitą powierzchnię badanego zasięgu jako średnią szerokość kanału zwilżanego pomnożoną przez całkowitą długość zasięgu.Wykonaj luźny węzeł łukowy na każdym końcu kawałka liny polipropylenowej i owiń linę wokół drzewa, korzenia, dużej skały lub innego stałego przedmiotu na górnym i dolnym końcu badania jako kotwicy. Przełóż jedną pętlę przez drugą, aby utworzyć punkt kotwiczenia i skróć lub wydłuż kotwicę liny, dodając lub usuwając owinięcia wokół obiektu kotwicznego, jeśli to konieczne. Ustal drugi punkt kotwiczenia po przeciwnej stronie strumienia, jak właśnie pokazano, i użyj węzła łukowego, aby utworzyć pętlę w liniach w każdym z czterech rogów siatki blokowej o średnich lub grubych oczkach.Za pomocą pasów mocujących Cam Action połącz obie strony górnej linii w siatce blokowej z punktami kotwiczenia i włóż haczyki na obu końcach paska mocującego do pętli w rogach siatki blokowej i punktów kotwiczenia. Przeciągnij wolną linkę paska mocującego przez klamrę krzywkową, aby zacisnąć każdy punkt styku i przymocuj dolną linię siatki blokowej do brzegu strumienia za pomocą kołków namiotowych. Umieść duże kamienie po stronie siatki skierowanej w górę rzeki, aby przypiąć siatkę blokową w dół, aby ustanowić uszczelnienie z dnem strumienia, uważając, aby górna część siatki pozostała nad poziomem wody.Następnie w ten sam sposób należy ustawić drugą siatkę blokową na dalszym końcu zasięgu badania. W celu przeprowadzenia przejścia w celu zmniejszenia liczby ryb, rozpoczynając się na dolnym końcu zamkniętego zasięgu badawczego, należy włączyć wędkę elektryczną z plecakiem i poruszać się przez strumień w kierunku górnym rzeki. Postępuj powoli, poruszając się z boku na bok przez cały czas trwania badania, aby upewnić się, że wszystkie siedliska w strumieniu zostaną pobrane, a członkowie załogi pomocniczej podążają za nimi, aby zebrać ogłuszone ryby za pomocą sieci zanurzeniowych, gdy zostaną zauważone.Przełóż rybę do tymczasowych wiader, a następnie do napowietrzonych wanien. Używaj małych zasilanych bateryjnie pomp kubełkowych z kamieniami napowietrzającymi, aby zapewnić, że złapane ryby pozostaną zdrowe. Zwróć szczególną uwagę na różne małe, młode ryby, ponieważ są one trudne do zauważenia i złapania.Pierwszy przebieg zubożenia jest zakończony po osiągnięciu sieci nadrzędnej. Do przetwarzania ryb z pierwszego przejścia zubożonego należy użyć małych sieci zanurzeniowych w celu pobrania próbek ryb ze zbiornika pojedynczo lub w małych partiach w celu identyfikacji, a następnie umieścić próbki w białych tacach. Za pomocą kleszczy i szkła powiększającego zidentyfikuj każdą rybę, a następnie zmierz jej całkowitą długość od czubka pyska do końca płetwy ogonowej na tablicy pomiarowej i zważ na wadze terenowej z dokładnością 0,1 lub 0,01 grama.Następnie należy zapisać tożsamość gatunku oraz całkowitą długość i wagę każdego okazu na wodoodpornych kartach charakterystyki. Po przetworzeniu ryby należy umieścić z powrotem w oddzielnym napowietrzonym pojemniku na odpady przed uwolnieniem wszystkich ryb znajdujących się za siecią blokową. Należy wybrać miejsca pobierania próbek makrobezkręgowców bentosowych w granicach zasięgu pobierania próbek ryb, które są reprezentatywne dla głównych typów siedlisk fizycznych obserwowanych w badanym zasięgu.Umieścić odpowiednie urządzenie do pobierania próbek o stałej powierzchni mocno przylegające do dna strumienia, z siatką do pobierania próbek skierowaną w dół strumienia i w razie potrzeby przesunąć dużą kostkę brukową, aby zapewnić mocne uszczelnienie z podłożem. Za pomocą pędzla energicznie szoruj podłoże w obszarze pobierania próbek przez dwie minuty, umożliwiając przemieszczonym makrobezkręgowcom bentosowym przedostanie się do siatki na próbki. Przenieść zawartość próbki z siatki do plastikowego słoika i zakonserwować próbki w 70% alkoholu izopropylowym.Następnie oznacz słoik i przechowuj go w bezpiecznym miejscu do późniejszego przeniesienia do laboratorium. Gdy wszystkie dane dotyczące makrobezkręgowców bentosowych i ryb zostały prawidłowo sformatowane i wykreślone, często widoczna jest wyraźna ujemna zależność między masą ciała a znormalizowaną gęstością. To spektrum rozmiarów odzwierciedla przewidywalne przejście od najmniejszych i najliczniejszych bezkręgowców, takich jak muszki i małe jętki, przez większe chruściki i kamionki, aż po ryby, jak pokazano tutaj dla próbek z Slaunch Fork w Wirginii Zachodniej.Podobne zależności widm wielkości wykryto dla makrobezkręgowców bentosowych u ryb w Camp Creek i Cabin Creek, dwóch innych strumieniach Wirginii Zachodniej, a do modelowania zależności wykorzystano regresję liniową. Nachylenia widm wielkości mieściły się w zakresie od 1,7 do 1,8 z nakładającymi się na siebie 95% przedziałami ufności. To podobieństwo wskazuje, że obfitość zmniejsza się wraz ze wzrostem wielkości ciała w przybliżeniu w równym tempie we wszystkich trzech strumieniach.Jednak przechwycenia widm o różnych rozmiarach ujawniają, że różnice w ogólnej gęstości są zmienne między strumieniami, ale najwyższe zagęszczenia zaobserwowano w Camp Creek, a znacznie niższe gęstości zmierzono w Cabin Creek. Wraz ze wzrostem liczby badań widm rozmiarów, możliwe staną się krytyczne testy wpływu różnych wpływów środowiskowych na spektrum rozmiarów. Należy pamiętać, że wszystkie prace terenowe wiążą się z pewnym ryzykiem, a w szczególności wędkarstwo elektryczne może być niebezpieczne.Dlatego tak ważne jest, aby wszyscy członkowie załogi zostali odpowiednio przeszkoleni.

modeling-size-spectrum-for-macroinvertebrates-fishes-stream

Research

JoVE Journal

Environment

Środowisko

Urządzenia mikrofluidyczne mogą być wykorzystywane do wizualizacji złożonych procesów naturalnych w czasie rzeczywistym i w odpowiednich skalach fizycznych. Opracowaliśmy proste urządzenie mikrofluidyczne, które naśladuje kluczowe cechy naturalnych ośrodków porowatych, służące do badania wzrostu i transportu bakterii w podłożu gruntowym.

Okno na mikroświat: Proste systemy mikrofluidyczne do badania transportu drobnoustrojów w ośrodkach porowatych

Mikroskopijne organizmy, takie jak wolno pływający nicień C. elegans, żyją i zachowują się w złożonym trójwymiarowym środowisku. Przedstawiamy nowatorskie podejście umożliwiające analizę C. elegans z wykorzystaniem wzorów dyfrakcyjnych. Metoda ta polega na śledzeniu periodyczności czasowej wzorów dyfrakcyjnych generowanych poprzez kierowanie wiązki lasera przez kuwetę.

Ilościowe badanie lokomocji swobodnie pływających mikroorganizmów z wykorzystaniem dyfrakcji laserowej

Przedstawiono technikę laboratoryjnego szacowania efektywności transferu troficznego netto kongenerów polichlorowanego bifenylu (PCB) do ryb rybożernych z ich ofiary. Aby zmaksymalizować zastosowanie wyników laboratoryjnych w terenie, ryby rybożerne powinny być karmione rybami drapieżnymi, które są zwykle spożywane na polu.

Laboratoryjne oszacowanie efektywności transferu troficznego netto kongenerów PCB do pstrąga jeziorowego (Salvelinus namaycush) z jego ofiary

Protokoły szybkiej oceny biologicznej wykorzystujące makrobezkręgowce bentosowe są często używane do monitorowania i oceny jakości wody. Skuteczny protokół obejmuje kolekcje wysięków poczwarkowych Chironomidae unoszących się na powierzchni (SFPE). Opisano tu techniki zbierania w terenie, obróbki laboratoryjnej, montażu szkiełek i identyfikacji Chironomidae SFPE.

Wykorzystanie pływających powierzchniowo wysięków poczwarkowych Chironomidae (Dipterae) jako protokołu szybkiej oceny biologicznej zbiorników wodnych

Istnieje krytyczne zapotrzebowanie na narzędzia i metodologie zdolne do zarządzania systemami wodnymi w obliczu niepewnych przyszłych warunków. Zapewniamy metody przeprowadzania ukierunkowanej oceny zlewni, które umożliwiają zarządzającym zasobami tworzenie modeli skumulowanych skutków opartych na krajobrazie do wykorzystania w ramach zarządzania analizą scenariuszy.

Planowanie działu wodnego w ramach ilościowej analizy scenariuszy

Wskazania biologiczne in situ umożliwiają określenie przydatności środowiska dla zagrożonych gatunków małży. Opisujemy dwie metody oparte na narażeniu młodocianych małży perłowodnych w klatkach na oligotroficzne siedliska rzeczne. Obie metody są stosowane w wariantach dla środowisk wód otwartych i hiporeicznych.

Badanie bioindykacyjne przydatności środowiska strumienia dla młodych perłoródków słodkowodnych przy użyciu metod ekspozycji in situ

Tutaj prezentujemy protokół do badania aktywności lokomotorycznej larw danio pręgowanego i strzebli grubogłowych oraz reakcji fotomotorycznych (PMR) za pomocą automatycznego oprogramowania śledzącego. Po włączeniu do powszechnych testów biologicznych toksykologicznych, analizy tych zachowań stanowią narzędzie diagnostyczne do badania bioaktywności chemicznej. Protokół ten jest opisany przy użyciu kofeiny, modelowego neurostymulantu.

Eksperymentalny protokół badania profili reakcji behawioralnych u larw ryb: zastosowanie do neurostymulantu kofeiny

Krzywe przełomu (BTC) są skutecznymi narzędziami do badania transportu bakterii w porowatych mediach. Tutaj przedstawiamy narzędzia oparte na urządzeniach fluidycznych w połączeniu z mikroskopią i zliczaniem metodą cytometrii przepływowej w celu uzyskania BTC.

Połączenie urządzeń fluidycznych z mikroskopią i cytometrią przepływową w celu badania transportu drobnoustrojów w ośrodkach porowatych w skalach przestrzennych

Tutaj demonstrujemy metodę ilościowego określania wielkości wątroby u larw danio pręgowanego, umożliwiając ocenę wpływu manipulacji genetycznych i farmakologicznych na wzrost i rozwój wątroby.

Kwantyfikacja wielkości wątroby u larw danio pręgowanego za pomocą mikroskopii jasnego pola

Ten protokół przedstawia metodę przeprowadzania charakterystyki reologicznej śluzu znajdującego się na grabiach skrzelowych (GR) karasia srebrzystego. Właściwości lepkosprężyste śluzu GR, uzyskane przez pomiar modułów lepkości, magazynowania i strat, są oceniane dla pozornej granicy plastyczności, aby zrozumieć mechanizm podawania filtra w GR.

Charakterystyka makroreologiczna śluzu grabi skrzelowej w tołpyga, Hypophthalmichthys molitrix

Artykuł opiera się na stworzeniu dostosowanego protokołu do skanowania, wykrywania, sortowania i identyfikowania zdigitalizowanych obiektów odpowiadających makrobezkręgowcom rzecznym bentosowym za pomocą procedury półautomatycznego obrazowania. Procedura ta pozwala na uzyskanie indywidualnych rozkładów wielkości i metryk wielkości zbiorowiska makrobezkręgowców w ciągu około 1 godziny.

Automatyczne przetwarzanie obrazu w celu określenia struktury wielkości zbiorowiska makrobezkręgowców rzecznych

Poznaj metodę modelowania spektrum wielkości ryb i makrobezkręgowców w strumieniach. Naucz się technik terenowych, standaryzacji danych i analizy statystycznej. To podejście usprawnia badania dynamiki populacji w ekosystemach słodkowodnych.

Modelowanie spektrum wielkości makrobezkręgowców i ryb w ekosystemach strumieni

Przeglądaj więcej filmów