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Grazer–collector facilitation hypothesis supported by laboratory but not field experiments

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Abstract:

Grazing invertebrates in streams feed by harvesting algal cells from surfaces, and in doing so release fine particulate organic matter (FPOM). The "grazer–collector facilitation hypothesis" holds that FPOM production by grazers facilitates growth and (or) survival of FPOM-collecting invertebrates. We tested for grazer–collector facilitation in laboratory and field experiments. In recirculating flumes in the laboratory, we tested for facilitation of the collector Hydropsyche slossonae by the grazers Physa gyrina, Glossosoma intermedium, and Baetis tricaudatus. All three grazers increased FPOM levels in flume water, but only Physa facilitated Hydropsyche growth. In the field, we manipulated Physa and Glossosoma densities to test for facilitation (at a local scale) of natural collector assemblages in an eastern Iowa stream. We did not detect facilitation of any collector by either grazer in the field, despite high power to detect such interactions. We suspect that grazer–collector facilitation was not observed in the field because (unlike in our laboratory flumes) field FPOM levels are often high and extremely variable in time and space and because organic particles can arise from sources other than grazer activity (= grazer-independent processing). Therefore, at local scales, collectors may not be significantly limited by the supply of grazer-derived FPOM.

Les invertébrés brouteurs dans les cours d'eau se nourrissent en récoltant les cellules d'algues sur diverses surfaces et, ce faisant, ils libèrent de fines particules de matière organique (FPOM). L'hypothèse de « la facilitation brouteurs–collecteurs » veut que la production de FPOM par les brouteurs facilite la croissance et (ou) la survie des invertébrés collecteurs de FPOM. Nous avons vérifié l'existence des cette facilitation brouteurs–collecteurs dans des expériences en laboratoire et sur le terrain. Dans des canalisations de laboratoire avec recirculation de l'eau, nous avons vérifié la présence de facilitation chez le collecteur Hydropsyche slossonae par les brouteurs Physa gyrina, Glossosoma intermedium et Baetis tricaudatus. Les trois brouteurs augmentent les concentrations de FPOM dans l'eau des canalisations, mais seul Physa favorise la croissance d'Hydropsyche. Sur le terrain, dans un cours d'eau de l'est de l'Iowa, nous avons fait varier les densités de Physa et de Glossosoma afin de vérifier s'il y a de la facilitation (à l'échelle locale) dans la communauté naturelle de collecteurs. En nature, nous n'avons observé aucune facilitation chez les divers collecteurs par ni l'un ni l'autre des brouteurs, malgré notre capacité élevée de détecter de telles interactions. Nous soupçonnons que la facilitation brouteurs–collecteurs n'a pas été observée en nature car, contrairement à ce qui se passe dans les canalisations de laboratoire, les concentrations de FPOM y sont fortes et extrêmement variables dans le temps et dans l'espace et parce qu'il y a des sources de particules organiques autres que les brouteurs (= décomposition indépendante des brouteurs). Ainsi, aux échelles locales, les collecteurs ne sont peut-être pas limités significativement par l'apport de FPOM en provenance des brouteurs.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: June 1, 2004

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