Seasonal droughts are predictable c

Seasonal droughts are predictable components of arid-land stream hydrology, and many arid-land aquatic taxa have adapted to their extreme environment. However, climate change is altering this predictable hydrology, producing longer and more severe droughts and creating novel disturbance regimes for resident organisms. The hydrologic transitions from flowing stream to fragmented pools to dry stream bed are frequently associated with steep decreases in taxonomic and functional diversity, referred to as thresholds of biodiversity loss. Less is known about how taxa respond between these thresholds, as fragmented pools gradually dry and abiotic conditions intensify. While an increasingly extreme environment may be expected to reduce taxonomic and trait richness, species adapted to predictable seasonal fragmentation may be resistant to declining water levels until all surface water is lost. We used aquatic mesocosms to test two competing hypotheses of the relationship between richness and pool drying for arid-land stream invertebrates: (i) the drought vulnerability hypothesis (richness gradually decreases with drying) and (ii) the drought resistance hypothesis (richness remains constant until complete drying occurs). We inoculated replicate mesocosms with aquatic invertebrates from arid-land streams in Arizona, U.S.A., and applied three drying treatments representing a continuum of drying stress commonly observed in local streams during the summer dry season (water depths: 10, 7 and 1 cm). Mesocosms were covered to restrict dispersal and colonisation processes and to isolate resistance (in situ survival of species) from resilience (community recovery following disturbance). After 45 days, we destructively sampled all invertebrates in the mesocosms and calculated various taxonomic and functional trait metrics. Taxonomic richness and composition did not differ between drying treatments, providing strong support for the drought resistance hypothesis. Severe drying was associated with lower invertebrate abundances and higher densities than the moderate and control treatments. This finding suggests that density-dependent processes generated by decreased available habitat may be more important determinants of community composition during droughts than abiotic stress in this system. We observed a near-complete overlap of trophic traits (body size and functional feeding group) and resistance traits (respiration mode and diapause) among the three treatments. This high functional redundancy may provide a buffer against changes to ecosystem functioning, even in cases of severe-drying-induced habitat contraction and fragmentation. © 2013 John Wiley & Sons Ltd.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Droughts ตามฤดูกาลเป็นส่วนประกอบที่คาดเดาได้ของอุทกวิทยากระแสแผ่นดินแห้งแล้ง และในที่ดินแห้งแล้งน้ำ taxa ได้ปรับสภาพแวดล้อมของพวกเขามาก อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอุทกวิทยานี้ได้ดัดแปลง ผลิต droughts อีกต่อไป และรุนแรงมากขึ้น และสร้างระบอบนวนิยายรบกวนในชีวิตประจำ ช่วงอุทกวิทยาจากกระแสที่ไหลจากสระอยู่อย่างกระจัดกระจายให้แห้งเตียงกระแสมักเกี่ยวข้องกับการลดลงสูงชันในอนุกรมวิธาน และการทำงานความหลากหลาย เรียกว่าขีดจำกัดของการสูญเสียความหลากหลายทางชีวภาพได้ น้อยที่มีชื่อเสียงเกี่ยวกับวิธี taxa ตอบระหว่างขีดจำกัดเหล่านี้ เป็นสระที่มีการกระจายตัวค่อย ๆ แห้ง และเงื่อนไข abiotic กระชับ ในขณะที่สภาพแวดล้อมมากขึ้นอาจจะต้องลดการอนุกรมวิธาน และร่ำรวยติด ชนิดปรับการกระจายตัวตามฤดูกาลได้อาจทนต่อการลดลงระดับน้ำจนถึง ผิวน้ำทั้งหมดจะหายไป เราใช้น้ำ mesocosms เพื่อทดสอบสมมุติฐานสองแข่งขันของความร่ำรวยและสระแห้งในที่ดินแห้งแล้งลำธาร invertebrates: (i สมมติฐานความเสี่ยงภัยแล้ง (ร่ำรวยค่อย ๆ ลด ด้วยแห้ง))และ (ii) ฤดูแล้งต้านทานสมมติฐาน (ร่ำรวยจะจนแห้งสมบูรณ์เกิดขึ้น) เรา inoculated mesocosms replicate กับ invertebrates น้ำจากลำธารแห้งแล้งที่ดินในอาริโซน่า สหรัฐอเมริกา และใช้รักษาแห้งสามที่แสดงถึงความต่อเนื่องของความเครียดโดยทั่วไปสังเกตในกระแสข้อมูลท้องถิ่นในระหว่างฤดูร้อนแล้งแห้ง (น้ำลึก: 10, 7 และ 1 cm) Mesocosms ครอบคลุมจำกัด dispersal และอาณานิคมกระบวน การ เพื่อแยกความต้านทาน (ใน situ รอดพันธุ์) จากความยืดหยุ่น (ต่อรบกวนกู้คืนชุมชน) หลังจาก 45 วัน เราแก่ชีวิตความ invertebrates ทั้งหมดใน mesocosms การ และคำนวณวัดติดอนุกรมวิธาน และการทำงานต่าง ๆ ร่ำรวยอนุกรมวิธานและองค์ประกอบได้ไม่แตกต่างระหว่างการรักษา การให้แรงสนับสนุนสมมติฐานต้านทานแล้งแห้ง แห้งอย่างรุนแรงเกี่ยวข้องกับ abundances ล่าง invertebrate และความหนาแน่นสูงกว่าปานกลางและควบคุมบำบัด ค้นหานี้แนะนำว่า กระบวนการขึ้นอยู่กับความหนาแน่นที่สร้างขึ้น โดยการอยู่อาศัยที่ว่างลดลงอาจจะองค์ประกอบชุมชนระหว่าง droughts ดีเทอร์มิแนนต์สำคัญกว่าความเครียด abiotic ในระบบนี้ เราสังเกตซ้อนที่สมบูรณ์ใกล้ลักษณะ trophic (ขนาดร่างกายและกลุ่มอาหารที่ทำงาน) และลักษณะความต้านทาน (โหมดหายใจและ diapause) ระหว่างการรักษา 3 นี้ความซ้ำซ้อนการทำงานสูงอาจมีบัฟเฟอร์การเปลี่ยนแปลงการทำงาน ในกรณีของการหดตัวอย่างรุนแรงแห้งเกิดจากการอยู่อาศัยและการกระจายตัวของระบบนิเวศ © จอห์น 2013 Wiley &บุตร จำกัด

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ภัยแล้งตามฤดูกาลเป็นส่วนประกอบแบบฉบับของกระแสที่ดินแห้งแล้ง อุทกวิทยา และหลาย แผ่นดินแห้งแล้งน้ำซ่าได้ปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่รุนแรงของพวกเขา อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเปลี่ยนแปลงอุทกวิทยาทายนี้ ผลิตอีกต่อไปและรุนแรงมากขึ้นและสร้างระบอบใหม่แล้งรบกวนสิ่งมีชีวิตถิ่นที่อยู่การเปลี่ยนทางจากกระแสไหลกระจายเตียงสระห้วยแห้งมักเกี่ยวข้องกับชันลดลงในหมวดหมู่และการทำงานหลากหลาย เรียกว่าธรณีประตูของการสูญเสียความหลากหลายทางชีวภาพ . น้อยเป็นที่รู้จักกันเกี่ยวกับวิธีการตอบสนองและระหว่างเกณฑ์เหล่านี้ เป็นสระว่ายน้ำแยกส่วนแห้งและเงื่อนไขการทดลองค่อยๆกระชับในขณะที่สภาพแวดล้อมที่รุนแรงมากขึ้นอาจจะคาดว่าจะลด และลักษณะทางอนุกรมวิธานของความร่ำรวยชนิดปรับตามฤดูกาลทายอาจจะทนต่อการลดลงระดับน้ำจนกว่าน้ำจะหายไป เราใช้น้ำ mesocosms เพื่อทดสอบสมมติฐานความสัมพันธ์ระหว่างสองคู่แข่งของความมั่งคั่งและสระแห้งลำธารที่ดินแห้งแล้ง : สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง( 1 ) ฝนแล้งช่องโหว่สมมติฐาน ( ความร่ำรวยค่อยๆลดลงกับแห้ง ) และ ( 2 ) สมมติฐานของความต้านทานแล้ง ( ส่วนคงที่จนกว่าจะเสร็จสมบูรณ์แห้งเกิดขึ้น ) เราไม่มีการทำซ้ำ mesocosms กับสัตว์น้ำไม่มีกระดูกสันหลังจากแผ่นดินแห้งแล้งลำธารใน Arizona , สหรัฐอเมริกาใช้รักษาและแห้งทั้งสามเป็นตัวแทนความต่อเนื่องของความเครียดมักพบในกระแสท้องถิ่นในช่วงฤดูแล้งแห้งน้ำ ( ความลึก : 10 , 7 และ 1 ซม. ) mesocosms ถูกปกคลุมไปจำกัดกระบวนการกระจายอาณานิคมและการแยกและความต้านทาน ( ใน situ ความอยู่รอดของสายพันธุ์ ) จากความยืดหยุ่น ( ชุมชนต่อไปนี้การกู้คืนรบกวน ) หลังจาก 45 วันเราทั้งหมด 91 ตัวอย่างสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังใน mesocosms และคำนวณต่างๆทางอนุกรมวิธานและการทำงานลักษณะมาตรวัด ส่วนทางอนุกรมวิธานและองค์ประกอบ ไม่แตกต่างกันระหว่างการอบแห้งการรักษา , การให้การสนับสนุนที่แข็งแกร่งสำหรับความต้านทานแล้งสมมติฐาน การอบแห้งลดลงรุนแรงเกี่ยวข้องกับสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง abundances และความหนาแน่นสูงกว่าทรีทเมนต์ควบคุมปานกลางและการค้นหานี้ ชี้ให้เห็นว่า ขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของกระบวนการที่สร้างขึ้นโดยลดลงของที่อยู่อาศัยอาจเป็นปัจจัยกำหนดที่สำคัญขององค์ประกอบของชุมชนในช่วงภัยแล้งกว่าสิ่งมีชีวิตความเครียดในระบบนี้ เราสังเกตลักษณะทับซ้อนใกล้เสร็จสมบูรณ์โภชนา ( ขนาดร่างกายและป้อนกลุ่มการทำงาน ) และความต้านทานลักษณะ ( โหมดการหายใจและ diapause ) ทั้ง 3 ตำรับความซ้ำซ้อนการทำงานสูงนี้อาจให้ กับการเปลี่ยนแปลงการทำงานของระบบนิเวศ แม้ในกรณีที่รุนแรงกระตุ้นการหดตัวแห้ง ที่อยู่อาศัย และกระจายตัว สงวนลิขสิทธิ์ 2555 บุตรชาย&จอห์นนิ่งจำกัด