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Fish use of stage-specific fluvial habitats as refuge patches during a flood in a low-gradient Illinois stream

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Abstract:

A stage-specific habitat classification scheme was developed emphasizing the ecological importance of habitat space as flow refugia for fish. Habitat units were based on planform and channel morphology and the resulting three-dimensional hydraulic patterns that form during floods. Fish were sampled in specific habitat patches using prepositioned areal electrofishing devices at two high-flow stages, near bankfull flow and one-half bankfull flow, during a flood. Fish were also sampled at baseflow immediately following the flood to compare changes in habitat use related to flow stage. During the bankfull stage, fish were found to use floodplain habitat units identified as vegetated point bars and concave-bank benches. During the one-half bank-full stage, fish density and biomass were greater in low-velocity habitat units identified as deflection eddies and expansion eddies than in the high-velocity habitat unit identified as the channel thalweg. Once flow returned to baseflow, fish density and biomass were greater in the main channel habitat units (pools, riffles, and glides) than in lateral habitat units identified as submerged point bars and lateral backwaters. This study provided a framework to quantify flow refugia in low-gradient streams, which is especially important in the restoration of anthropogenically disturbed watersheds that have lost habitat connectivity.

Une méthode de classification des habitats en fonction des stades de la crue, que nous avons mise au point, met en relief l'importance écologique de l'habitat spatial comme refuge dans le courant pour les poissons. Les unités d'habitat sont basées sur la forme en plan et la morphologie du chenal et des patrons hydrauliques tridimensionnels résultants qui s'y forment durant les crues. Nous avons échantillonné les poissons dans des parcelles déterminées d'habitat à l'aide d'appareils prépositionnés de pêche électrique sur des surfaces déterminées, à deux stades de fort débit durant une crue, soit à un débit à pleins bords et à un débit représentant la moitié du débit à pleins bords. Nous avons aussi échantillonné les poissons à un débit de base immédiatement après la crue afin de comparer les changements d'utilisation de l'habitat en fonction du stade de la crue. Durant les débits à pleins bords, les poissons utilisent les unités d'habitat de la plaine de débordement, identifiés comme des barres de méandres couvertes de végétation et des replats des rives concaves. Au stade des débits correspondant à la moitié du débit à pleins bords, la densité et la biomasse des poissons sont plus grandes dans les habitats à courant réduit, identifiés comme des tourbillons de déflexion et des tourbillons d'expansion, que dans les unités d'habitat à fort courant, identifiés comme le thalweg du chenal. Une fois le débit retourné au niveau de base, la densité et la biomasse des poissons sont plus grandes dans les unités d'habitat du chenal principal (profonds, rapides et glissoires) que dans les unités latérales identifiées comme les barres de méandre submergées et les eaux dormantes latérales. Notre étude fournit un canevas pour quantifier les refuges contre le débit dans les coureau à pente faible; cela est particulièrement important pour la restauration des bassins versants perturbés par les humains et ayant perdu la connectivité entre leurs habitats.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: July 1, 2005

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nrc/cjfas/2005/00000062/00000007/art00007
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