Modelowanie spektrum wielkości makrobezkręgowców i ryb w ekosystemach strumieni

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.