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What controls who is where in freshwater fish communities – the roles of biotic, abiotic, and spatial factors

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Abstract:

We examine evidence for the structuring of fish communities from stream and lake systems and the roles of biotic, abiotic, and spatial factors in determining the species composition. Piscivory by fish is a dominant factor in both stream and lake systems whereas evidence for the importance of competition appears less convincing. Within small streams or lakes, the impact of predation may exclude other species, thereby leading to mutually exclusive distributions and strong differences in community composition. Within a geographic region, abiotic effects frequently dictate the relative importance of piscivory, thereby indirectly influencing the composition of prey species present. The spatial scale of studies influences our perceived importance of biotic versus abiotic factors, with small-scale studies indicating a greater importance of competition and large-scale studies emphasizing abiotic controls. The scale of the individual sites considered is critical because smaller systems have higher variability and wider extremes of conditions than larger lakes and rivers. The stability of physical systems and degree of spatial connectivity contribute to increased diversity in both larger stream and larger lake systems. We identify challenges and needs that must be addressed both to advance the field of fish community ecology and to face the problems associated with human-induced changes.

Nous avons étudié la structuration des communautés de poissons dans les cours d'eau et les lacs, ainsi que le rôle des facteurs abiotiques, biotiques et spatiaux dans la détermination de la composition spécifique. La piscivorie par les poissons s'avère être un facteur dominant, tant dans les cours d'eau que dans les lacs; en revanche, le rôle de la compétition est établi de façon moins convaincante. Dans les petits cours d'eau et lacs, la prédation peut exclure des espèces, ce qui résulte en des répartitions mutuellement exclusives et de fortes différences dans la composition des communautés. Dans une même région géographique, les facteurs abiotiques contrôlent souvent l'importance relative de la piscivorie, influençant ainsi la composition spécifique des proies présentes. L'échelle spatiale à laquelle les études sont conduites affecte la perception que l'on peut avoir de l'importance relative des facteurs biotiques par rapport aux facteurs abiotiques; les études à petite échelle révèlent une plus grande importance de la compétition, alors que celles à grande échelle mettent de l'avant les facteurs de contrôle abiotiques. L'échelle spatiale des sites individuels choisis revêt une importance critique, parce que les systèmes plus petits sont plus variables et présentent un plus grand éventail de conditions extrêmes que les grands lacs et les rivières. La stabilité des systèmes physiques et le degré de connectivité spatiale entraînent un accroissement de la diversité, tant dans les rivières que les lacs de grande taille. Nous identifions, en terminant, des défis à rencontrer et des besoins à combler pour faire progresser l'écologie des communautés de poissons et pour pouvoir faire face aux problèmes causés par les changements anthropiques.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: January 1, 2001

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  • Published continuously since 1901 (under various titles), this monthly journal is the primary publishing vehicle for the multidisciplinary field of aquatic sciences. It publishes perspectives (syntheses, critiques, and re-evaluations), discussions (comments and replies), articles, and rapid communications, relating to current research on cells, organisms, populations, ecosystems, or processes that affect aquatic systems. The journal seeks to amplify, modify, question, or redirect accumulated knowledge in the field of fisheries and aquatic science. Occasional supplements are dedicated to single topics or to proceedings of international symposia.
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