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Effects of land use and physical habitat type at multiple spatial scales on fish community diversity. Cianfrani, Christina*,1, Sullivan, S. Mazeika2, Hession, W. Cully3, Watzin, Mary4, 1 Hampshire College, Amherst, MA, USA2 University of Idaho, Moscow, ID, USA3 Virginia Tech, Blacksburg, VA, USA4 Universityof Vermont, Burlington, VT, USA ABSTRACT- Twenty-five independent stream reaches in northwestern Vermont, USA spanning a range of geomorphic conditions were surveyed to determine the effects of land use and physical habitat on fish community diversity at multiple spatial scales including watershed, local riparian, and in-stream. Watershed-scale parameters were evaluated using a geographic information system (GIS) and the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) watershed modeling software. Riparian vegetation was surveyed and classified in the field. In-stream physical characteristics were assessed using rapid geomorphic and rapid habitat assessments. Detailed in-stream geomorphic surveys and habitat assessments were also completed to provide quantitative data for each site. In-stream physical habitat was classified as having either predominantly pool-riffle type or comprised of multiple channel types (e.g. cascade, plane-bed, pool-riffle, dune ripple). Fish were sampled at each location and the community was characterized using a variety of diversity indices. Analysis of variance (ANOVA), principal components analysis (PCA), and multiple regression were used to assess the relative importance of and the relationships between and among land use/physical habitat type and fish community diversity. Watershed scale land use was found to be a significant predictor of fish community diversity. Further, fish community diversity was higher in streams with multiple channel types as compared to predominantly pool-riffle streams. Our results suggest that sampling strategies for fish (and potentially other aquatic organisms) that focus on homogeneous reaches may underestimate diversity. In order to address these issues, comprehensive watershed management and restoration/protection plans should include assessment at multiple scales from a geomorphological, watershed, and ecological perspective. SPANISH ABSTRACT- Evaluamos 25 segmentos de arroyos independientes en el noroeste de Vermont, EEUU que cubrían una gama de condiciones geomorfológicas para determinar los efectos de uso de suelo y de tipo del hábitat físico en la diversidad de comunidades de peces a múltiples escalas espaciales incluso la cuenca, la zona riparia, y el interior de arroyo. Los parámetros a escala de la cuenca fueron evaluados al usar un sistema de información geográfica (SIG) y un software ("SWAT") para el modelado de cuenca. Estudiamos y clasificamos la vegetación riparia a campo. Evaluamos las características del interior de arroyo usando evaluaciones rápidas de la geomorfología y del hábitat acuático. También completamos evaluciones más detalladas de las características del interior de arroyo para proveer datos más cuantitativos para cada sitio. Usamos los datos del interior de arroyo para clasificar el tipo de arroyo como pozo-rápido o como "otro", el cual representaba tipos que contenían una combinación de características de tipo de canal (e.g. cascada, madre plana, pozo-rápido, duna-onda). Muestreamos peces en cada sitio y caracterizamos la comunidad usando varios índices de diversidad. Usamos análisis de varianza, análisis de componentes principales (ACP), y regresión múltiple para volorar la importancia relativa de y las relaciones entre el uso de suelo/el tipo del hábitat físico y la diversidad de las comunidades de peces. Encontramos que el uso de suelo a escala de cuenca fue un predictor importante para la diversidad de comunidades de peces. Además, esta diversidad fue más alta en arroyos con múltiples tipos de canales en comparasión con los de pozo-rápido. Nuestros resultados sugieren que estrategías de muestreo para peces (y tal vez para otros organismos acuáticos) que se enfoquen en segmentos homogéneos pueden subestimar la diversidad. Para enfocar estos asuntos, una gestión de cuencas extensa y planes de restauración/protección deban incluir evaluaciones a múltiples escalas de la perspectiva de la geomorfología, de la cuenca, y de la ecología. |
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