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Distribution, abundance, and diversity of stream fishes under variable environmental conditions

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Abstract:

The effects of stream size and flow regime on spatial and temporal variability of stream fish distribution, abundance, and diversity patterns were investigated. Assemblage variability and species richness were each significantly associated with a complex environmental gradient contrasting smaller, hydrologically variable stream localities with larger localities characterized by more stable flow regimes. Assemblages showing the least variability were the most species-rich and occurred in relatively large, stable environments. Theory suggests that species richness can be an important determinant of assemblage variability. Although this appears to be true in our system, we suggest that spatial and temporal heterogeneity in the environment largely determines both assemblage richness and variability, providing a more parsimonious explanation for the diversity–variability correlation. Changes in species richness of local assemblages across time were coordinated across the landscape, and assemblages formed spatially and temporally nested subset patterns. These results suggest an important link between local community dynamics and community-wide occurrence. At the species level, mean local persistence was significantly associated with regional occurrence. Thus, the more widespread a species was, the greater its local persistence. Our results illustrate how the integrity of local stream fish assemblages is dependent on local environmental conditions, regional patterns of species distribution, and landscape continuity.

Nous avons étudié les effets de la taille du cours d'eau et du régime des eaux sur la variabilité spatiale et temporelle de la répartition, de l'abondance et des patrons de diversité des poissons dans ce cours d'eau. La variabilité du peuplement et la richesse en espèces sont toutes deux associées significativement à un gradient complexe du milieu, mais de façon différente dans les sites lotiques plus petits à hydrologie variable et les sites plus grands à régime hydrologique plus stable. Les peuplements qui subissent le moins de variabilité sont ceux qui ont la richesse en espèces la plus importante et qui se retrouvent sur les sites plus étendus et plus stables. La théorie écologique indique que la richesse en espèces peut être un important facteur déterminant de la variabilité des peuplements. Bien que cela semble être le cas dans le système que nous avons étudié, nous croyons que l'hétérogénéité spatiale et temporelle du milieu détermine en grande mesure tant la variabilité que la richesse des peuplements, ce qui explique de façon plus parcimonieuse la corrélation diversité–variabilité. Les changements de richesse en espèces des peuplements locaux au cours du temps sont synchronisés sur tout le paysage et les peuplements forment des patrons de sous-ensembles emboîtés spatialement et temporellement. Nos résultats indiquent un lien important entre la dynamique de la communauté locale et l'occurrence à l'échelle de la communauté. Au niveau spécifique, la persistance locale moyenne est associée significativement à l'occurrence régionale. Ainsi, plus une espèce est largement répartie, plus sa persistance locale est grande. Nos résultats montrent combien l'intégrité des peuplements locaux de poissons dépend des conditions locales de l'environnement, des patrons régionaux de répartition des espèces et de la continuité du paysage.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: January 1, 2006

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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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