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Resistance, resilience, and patchiness of invertebrate assemblages in native tussock and pasture streams in New Zealand after a hydrological disturbance

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Abstract:

We generated hydrological disturbances to investigate the role of disturbance in New Zealand streams in two land uses: native tussock grasslands and exotic pasture catchments. We tested whether physical differences in streambed structure confer higher resistance and resilience in tussock sites than in pasture sites. We also investigated changes in patchiness (at spatial scales larger than 0.06 m2) caused by the disturbance. Invertebrate abundance decreased immediately after the disturbance. Species density remained unchanged, but species richness (rarefied) increased. Eight days after the disturbance event, abundance and species richness (rarefied) were similar to those of samples collected immediately before the disturbance. Resistance (measured as decrease in abundance) and resilience (measured as recovery within 8 days) did not differ significantly between the land uses. Patchiness increased in both stream types immediately after the disturbance but decreased to predisturbance levels after 8 days. Disturbance caused a redistribution of individuals among patches, some receiving individuals, others losing individuals, and some remaining unchanged. Our results conform with predictions of the patch dynamics concept and are consistent with results of studies of natural disturbance caused by floods.

Nous avons produit expérimentalement des perturbations hydrologiques afin d'étudier le rôle de ces perturbations dans des cours d'eau de Nouvelle-Zélande dans des deux régions d'utilisation différente des terres, des bassins versants de prairies de tussack indigènes et de pâturages de plantes exotiques. Nous avons vérifié si des différences physiques dans la structure du lit des cours d'eau des prairies leur confèrent une résistance et une résilience plus grandes que les cours d'eau des pâturages. Nous avons aussi étudié les changements dans la structure en parcelles (aux échelles spatiales supérieures à 0,06 m2) dus aux perturbations. L'abondance des invertébrés diminue immédiatement après la perturbation. La densité des espèces reste la même, mais la richesse en espèces (calculée par raréfaction) augmente. Huit jours après l'épisode de perturbation, l'abondance et la richesse en espèces (par raréfaction) sont semblables à ce qu'elles étaient dans les échantillons récoltés immédiatement avant la perturbation. La résistance (mesurée par la diminution de l'abondance) et la résilience (mesurée par la récupération au bout de 8 jours) ne diffèrent pas dans les deux bassins dont l'utilisation des terres est différente. La structure en parcelles augmente dans les deux types de cours d'eau immédiatement après la perturbation, mais elle retourne aux niveaux observés avant la perturbation après 8 jours. La perturbation cause une redistribution des individus parmi les parcelles, certaines perdant des individus, d'autres en acquérant, d'autres enfin restant inchangées. Nos résultats sont en accord avec les prédictions du concept de la dynamique des parcelles et sont compatibles avec les résultats d'études des perturbations naturelles causées par les crues.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: June 1, 2003

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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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