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Aquatic connectivity and fish metacommunities in wetlands of the lower Great Lakes

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Abstract:

Although many local and regional variables structure fish assemblage composition, few studies have assessed the effects of aquatic connectivity on fish assemblages in wetlands. Fish and habitat surveys were conducted in 12 wetlands across the lower Great Lakes basin in the spring and fall of 2003 and 2004. Spatial and temporal connectivity were classified into four connectivity classes to evaluate the interaction between aquatic connectivity and fish assemblage structure. Sequential, nested analysis of covariance was used to model the effect of habitat area and connectivity at long- and short-term time scales on aggregate descriptors of assemblage structure (i.e., species richness, piscivore richness, abundance, and diversity). Although no species–area relationship was detected, increases in connectivity were shown to positively affect species richness and piscivore richness. A variation decomposition method indicated that a combination of aquatic connectivity, followed by environmental and area variables, was most influential in structuring fish assemblages at short-term time scales. Connectivity thus influences both the local species pool present, as well as the abundance of these species within a wetland. Future fundamental and applied studies (e.g., climate change predictions, impact of humans on water budget, wetland management) on wetland fish assemblages should include connectivity as an important structuring process.

Bien que de nombreuses variables locales et régionales soient responsables de la composition des peuplements de poissons, peu d’études ont évalué les effets de la connectivité aquatique sur les peuplements de poissons dans les terres humides. Nous avons fait des inventaires des poissons et des habitats dans 12 terres humides réparties dans toute la région aval du bassin versant des Grands-Lacs au printemps et à l’automne 2003 et 2004. Nous avons défini quatre classes de connectivité spatiale et temporelle afin d’évaluer l’interaction entre la connectivité aquatique et la structure des peuplements de poissons. Une analyse séquentielle et emboîtée de covariance a servi à modéliser les effets de la surface et de la connectivité de l’habitat à des échelles temporelles longues et courtes sur les descripteurs synthétiques de la structure des peuplements (c’est-à-dire, richesse spécifique, richesse, abondance et diversité des piscivores). Alors qu’aucune relation surface–espèces n’a pu être mise en évidence, les augmentations de connectivité affectent positivement la richesse spécifique et la richesse en piscivores. Une méthode de décomposition de la variation montre que c’est une combinaison de la connectivité aquatique, suivie des variables du milieu et de la région, qui influence le plus la structure des peuplements de poissons aux échelles temporelles courtes. Ainsi, la connectivité influence à la fois le pool d’espèces locales présentes et l’abondance de ces espèces au sein d’une terre humide. Les études futures fondamentales et appliquées sur les peuplements de poissons des terres humides (par ex., les prédictions concernant le changement climatique, l’impact anthropique sur le bilan hydrique, la gestion des terres humides) devraient donc inclure la connectivité comme processus majeur de structuration.

Document Type: Research Article

Publication date: 2009-06-01

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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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