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Responses of organic matter and macroinvertebrates to placements of boulder clusters in a small stream of southwestern British Columbia, Canada

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Abstract:

Diversity and productivity of stream food webs are related to habitat heterogeneity and efficiency of energy retention. We tested the hypothesis that experimental boulder placements in a second-order stream would increase diversity and abundance of macroinvertebrates by restoring detrital retention and habitat heterogeneity. Two relatively natural, upstream, reference reaches and a downstream treatment reach with a relatively straight channel and less woody debris were studied for 3 months before and 1.2 years after the placement of six boulder clusters in the treatment reach. Mean velocity and its coefficient of variation increased in the treatment reach (140 and 115%, respectively), whereas the reference reaches remained relatively unchanged after the placements. Enhanced particulate organic matter storage (550%) was accompanied by increased total macroinvertebrate abundance (280%) in the treatment reach, converging with those of the reference reaches almost 1 year after the treatment. Detritivorous taxa numerically dominated the macroinvertebrate community, the total densities of which were best predicted by the fine fraction of organic matter biomass at microhabitat scale. However, the effect of boulder clusters on taxonomic richness was negligible. Our findings suggest that boulder clusters can be used at least as a short-term means to restore macroinvertebrate productivity in detritus-based stream systems.

Il existe une relation entre la diversité et la productivité des réseaux alimentaires en eau courante, d'une part, et l'hétérogénéité de l'habitat et l'efficacité de la rétention de l'énergie, d'autre part. Nous avons éprouvé l'hypothèse selon laquelle l'addition expérimentale de blocs de pierre dans un cours d'eau d'ordre 2 devrait augmenter la diversité et l'abondance des macroinvertébrés, en rétablissant la rétention du détritus et l'hétérogénéité de l'habitat. Nous avons étudié deux sections témoins en amont relativement naturelles et une section expérimentale en aval à chenal relativement droit et avec moins de débris ligneux durant les 3 mois qui ont précédé et durant 1,2 année qui a suivi l'addition de six amas de blocs de pierre dans la section expérimentale. La vitesse moyenne et son coefficient de variation ont augmenté dans la section expérimentale (respectivement de 140 % et de 115 %), alors que les conditions dans les sections témoins sont demeurées à peu près inchangées. L'accumulation accrue de matière organique particulaire (550 %) s'est accompagnée dans la section expérimentale d'une augmentation de l'abondance totale des macroinvertébrés (280 %) qui tendait à atteindre l'abondance observée dans les sections témoins presque 1 an après l'addition des blocs. En nombre, ce sont les taxons de détritivores qui dominaient dans la communauté de macroinvertébrés et leurs densités totales pouvaient être prédites le plus exactement par la fraction fine de la biomasse de la matière organique à l'échelle du microhabitat. Il n'y a eu qu'un effet négligeable des blocs de pierre sur la richesse taxonomique. Nos résultats laissent croire que des amas de blocs de pierre peuvent servir, au moins à court terme, à restaurer la productivité des macroinvertébrés dans les systèmes d'eau courante à base de détritus.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: 2003-03-01

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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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