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Functional plasticity of benthic macroinvertebrates: implications for trophic dynamics in acid streams

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Abstract:

Functional plasticity of benthic macroinvertebrates was investigated over one year in four acid streams in the Vosges Mountains (northeastern France). The trophic position of macroinvertebrate species within the benthic food web was determined using gut content analyses. Diet analyses revealed that only 24–36% of biomass of putative shredders consumed leaf fragments, whereas up to 44% consumed benthic algae and bryophytes. Although most Nemouromorpha stoneflies were generalist consumers, several other taxa (e.g., Brachyptera seticornis, Chaetopterygopsis maclachlani) specialised on benthic algae and bryophytes. Our study showed that acid streams unexpectedly had very few specialised leaf-shredding species (e.g., Chaetopteryx villosa) that could explain the slow leaf detritus processing rates observed in these systems. Primary producers appear to be an alternative resource for shredders, playing an important role in supporting food webs in forested acid streams. The food web built in this study suggests that overlooking species-specific functional plasticity of invertebrates may result in a misconception of invertebrate community structure in acid streams.

La variabilité du rôle fonctionel trophique des macroinvertébrés benthiques a été étudiée pendant une année dans quatre ruisseaux acidifiés du Massif Vosgien (Nord-Est de la France). Le rôle des différents taxons de macroinvertébrés benthiques au sein du réseau trophique lotique a été déterminé par des analyses de leurs contenus digestifs. Les résultats montrent qu'en terme de biomasse, seulement 24 % à 36 % des invertébrés a priori considérés comme déchiqueteurs se nourrissent effectivement de litières en décomposition, alors qu'une majorité d'entre eux (jusqu'à 44 %) consomment des algues benthiques et des bryophytes. Bien que la plupart des plécoptères Neroumorpha possède un régime alimentaire généraliste, certaines espèces (e.g., Brachyptera seticornis, Chaetopterygopsis machlachlani) sont spécialisées dans la consommation d'algues benthiques ou de bryophytes. Contrairement à ce qui est généralement admis, il semble donc que les ruisseaux acidifiés abritent en fait très peu d'espèces de déchiqueteurs (e.g., Chaetop teryx villosa), expliquant ainsi la lente décomposition des litières observée dans ces systèmes. Consommés par un grand nombre de déchiqueteurs, les producteurs primaires semblent jouer un rôle important dans les réseaux trophiques des ruisseaux acidifiés. Par ailleurs, cette étude suggère certaines limites de l'utilisation des groupes fonctionels trophiques dans l'étude du fonctionnement des écosystèmes aquatiques perturbés.

Document Type: Research Article

Publication date: September 1, 2002

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nrc/cjfas/2002/00000059/00000009/art00013
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