ダムと魚群集: 空間的に明示的なシステムの開発とテスト, 科学に基づく, ネオショ川とスモーキーヒル川の在来渓流魚群落の河川景観規模の管理意思決定を行うための意思決定支援ツール, スポーツベットアイオー 登録
捜査官:
ジェーン・スポーツベットアイオー 登録クル, M.S. 学生
スポーツベットアイオー 登録ン・ヒッチマン, 博士.D. 学生
専門職の同僚:
博士。ジョセフ・スポーツベットアイオー 登録
スポーツベットアイオー 登録イソン・ルーギンビル, USFWS
スポーツベットアイオー 登録ーダン・ホフマイヤー, KDWPT
スポーツベットアイオー 登録ジェクト監督者:
スポーツベットアイオー 登録。マーサ・マザー
完了:
2018 年 2 月
資金:
スポーツベットアイオー 登録ザス州野生生物局, 公園と観光
スポーツベットアイオー 登録ータス:
進行中
スポーツベットアイオー 登録:
スポーツベットアイオー 登録ザス州ネオショー川
スモーキー ヒル リバー, スポーツベットアイオー 登録ザス州
協力者:
スポーツベットアイオー 登録ザス州野生生物局, 公園と観光
スポーツベットアイオー 登録
目標:
スポーツベットアイオー 登録と規模が魚群集にどのような影響を与えるかを定量化する
スポーツベットアイオー 登録ネットワークにおける異質性の役割を特定する
スポーツベットアイオー 登録と結果:
スポーツベットアイオー 登録
カンザス州の小川や河川に生息する貴重な在来魚群落が人間の影響によって脅かされている, ダムなど. ダムが生物多様性に及ぼす影響は、自然の生息地の異質性によって媒介され、ダムに関連した生息地の改変を通じて実現される可能性がある. 管理者が在来魚群集に対するダムの影響について科学に基づいた意思決定を行えるよう支援するため, ネオショー川調査チーム (ジェーン・フェンクル), M.S. 学生; ショーン・ヒッチマン, 博士.D.; 博士。ジョセフ・スミス, 博士研究員; and 博士。マーサ・マザー, 研究代表者) は、根尾庄川上流域の堰き止めされた場所と堰き止めされていない場所で魚類群集と川内生息地のサンプリングを行っています, スポーツベットアイオー 登録. 結局のところ, この研究は空間的に明示的なシステムの開発とテストに使用できます, グレート プレーンズの小川と河川ネットワークで魚とダムを管理するための科学に基づいた意思決定支援ツール.
スポーツベットアイオー 登録ザス州野生動物局のプロジェクト担当者と相談中, 漁業, そして公園 (KDWPT), 私たちの研究活動は、ダムのあるサイトおよびダムのないペアの参照サイトでの魚類と生息地のデータの収集に焦点を当てています. チームとして, 私たちは、堰き止めされた場所と堰き止めされていない場所の上流と下流で魚をサンプリングするのに使用する最適な装備を特定しました. 私たちのギアテストの結果、ミニミズーリトロール網は, すべてのストリーム サンプリングに使用することを選択したギア, 他の一般的な河川サンプリング装置と同じくらい多くの種を捕獲し、他の装置よりも多くの個体を捕獲しました. ミニミズーリトロールが他の装置と同様に機能すると判断したとき, 最適なトロール長さ (30 m) を決定するためにトロール長さの実験を実施しました. これらの結果は、標準化されたサンプリング プロトコルに組み込まれています.
2012 年, 私たちは 3 つのダムと 1 つのスポーツベットアイオー 登録ない場所をサンプリングしました. すべてのスポーツベットアイオー 登録上下の20のトランセクト（またはスポーツベットアイオー 登録ない場所の敷地中心線）で魚と生息地がサンプリングされ、ダム周囲のトランセクトで90の魚のサンプルが得られた. 微小生息地を評価するため (幅, 深さ, 速度, 基板), 4 つのサイトで 42 の生息地トランセクトをサンプリングしました (168 の微小生息地サンプル). さらに, 私たちはメソ生息地（プール）を分類しました, ライフル, 走る, 16 を滑って).1 km の小川、合計 65, 長さ 100 メートルのメソ生息地のサンプル. これらのメソ生息地内, 追加の 44 隻のトロール網で魚のサンプルを採取しました. 2013 年, サンプル サイトの数を 4 から 11 に拡大し、各サイトでサンプリングした距離を拡張して、各ダムまたはスポーツベットアイオー 登録ないサイトの中心線の上下 3 km に及ぶ 22 のトランセクトを含めました. 11 地点の 22 トランセクト (各ダムまたはスポーツベットアイオー 登録ない中心線の下流 13 トランセクトと上流 9 トランセクト) で標準化された方法を使用して生息地と在来魚群集をサンプリングしました. これら 11 のサイトで, 2013 年, 私たちは52の上流トランセクトで集団で魚と生息地のサンプリングを行いました, 70 下流トランセクト, スポーツベットアイオー 登録ない場所にある 70 のトランセクト, 時間的変動に対処するための 73 の追加トランセクト, 合計 265 個の魚と生息地の横断サンプル用. 同じ 11 のサイトで, 2013 年, 魚群集と特定の生息地の種類との関係を特定するためにサンプルも収集しました. 特に, 11 か所, 4 つのメソ生息地タイプの 5 つの複製をサンプリングしました (プール, ライフル, 走る, そして滑空) 64 日間の野外サンプリング中. このサンプリングにより、220 の生息地固有の魚のサンプルが得られました (合計 42 種), 220 ストリーム幅の測定値, 1,深さ 100, 流速, 基材の測定値, および 51 km の川にわたるパッチ モザイクのメソ生息地データ. 6 つのダムサイトにて, ダム効果の空間的範囲を特定するために地形的なスポーツベットアイオー 登録フットプリントを定量化しました. これはダムが魚群落に与える影響を解釈するのに役立ちました.
この研究は、水生生態系の構造と機能についての河川景観規模の理解を進める. さらに, 管理者は合成環境に保全活動を配置できるようになります, 風景スケール, 複数のストレッサーのコンテキスト. そのとおり, 私たちの研究は経営に利益をもたらします. ジェーン・フェンクルのM.S. スポーツベットアイオー 登録が魚群集をどのように変えるかに焦点を当てた研究（2015年4月に擁護）. ジェーンは 1 つの論文を出版し、2 つ目の論文を査読中. ショーン・ヒッチマンの博士号.D. 研究ではパターンを調べる, 運転手, そして河川ネットワークにおける生息地の不均一性の影響. 彼の博士論文には 3 つの章が含まれる予定で、そのうちの 1 つはほぼ審査の準備が整っています. これらの研究成果については以下で詳しく説明します.
ジェーン・フェンクルの論文: 小規模スポーツベットアイオー 登録がどれほど大きな影響を与えるか?: 生態学と地形学を使用して低頭スポーツベットアイオー 登録が魚の生物多様性に与える影響を定量化する.
十分に文書化されている大規模スポーツベットアイオー 登録悪影響とは対照的に, 小型の低落差ダムが魚の生物多様性にどのような影響を与えるかについてはほとんど知られていない. 2 歳以上,000,000 個の低落差ダムが米国の小川や川を分断し、生物多様性を変える可能性がある. これらの一般的な低落差ダムが地形や生態学に及ぼす空間的影響はほとんど検証されていない. 無傷の低落差ダムが魚種にどのような影響を与えるかについての厳選されたレビューにより、低落差ダムが魚類の生物多様性に及ぼす生態学的影響について一般化することを妨げる4つの方法論的矛盾が特定された. このプロジェクトでは、低落差ダムが魚類の生物多様性に及ぼす影響をテストしました (1) 上流と. スポーツベットアイオー 登録下流と (2) スポーツベットアイオー 登録下流 vs. スポーツベットアイオー 登録ない場所. 両方のアプローチの魚群集は、3 つの群集概要指標と 7 つの生息地ギルド (プール内での経験に基づく種の出現に基づいて) を使用して評価されました。, ライフル, そして実行されます). スポーツベットアイオー 登録下流 vs. スポーツベットアイオー 登録ない場所, このプロジェクトは、(a) ダム撹乱の空間的広がりをテストしました, (b) 参照サイトの選択, および (c) 場所の変動によりスポーツベットアイオー 登録魚の生物多様性が変化. 地形文献の情報に基づく, この研究は、幅を使用して低落差スポーツベットアイオー 登録影響の空間範囲を定量化しました, 深さ, および基板. 魚の生物多様性の尺度に関係なく、スポーツベットアイオー 登録上流と下流の場所では異なる魚の群れがあった. 豊かさ, スポーツベットアイオー 登録下流に比べて上流では資源量とシャノン指数が大幅に低かった. さらに, 7 つの生息地ギルドのうちスポーツベットアイオー 登録上流に存在したのは 3 つだけ. 空間範囲と基準の選択に関する方法論的な決定は、堰き止めされた場所と堰き止めされていない場所の間で観察された魚群集の反応に影響を与えました. たとえば, ダム影響の空間範囲内のトランセクトを比較した場合、種の豊富さは大きく異なりましたが、スポーツベットアイオー 登録設置面積外のトランセクトが含まれた場合には異なりませんでした. 場所の変動は魚の反応に大きな影響を与えなかった. さらに詳しく, これらの小規模だが遍在的な撹乱は、累積的な影響が潜在的にあるため、生態系に大きな影響を与える可能性があります. したがって, 低落差ダムは状況に応じた河川景観アプローチを使用して調査する必要がある. 低落差スポーツベットアイオー 登録研究がどのように設計されるかは、科学的一般化のための重要な生態学的洞察と、低落差スポーツベットアイオー 登録効果の解釈のための方法論的な結果をもたらします. この研究は、生態学と保全の両方に利益をもたらすこのアプローチを構築するためのテンプレートを提供します.
ジェーン S. フェンケル, マーサ E. 母, ケイティ H. コスティガン, メリンダ D. ダニエルズ. 小さなダムがどれほど大きな影響を与えるか?; 地形学的フットプリントを使用して低落差スポーツベットアイオー 登録空間的影響を定量化し、ダム全体の変動パターンを特定する.
縦方向のつながりは河川の基本的な特徴であり、自然および人為的プロセスによって分断される可能性があります. ダムは川を大きく遮断します. 2 歳以上,000,000 の低落差ダム (<7.高さ 6 m) 米国の川の断片. これらの遍在的な妨害による潜在的な悪影響にもかかわらず、, 地形や生態系に対する低落差ダムの空間的影響はほとんど検証されていない. 低落差ダムの影響の大きさが分からないことで、研究と保全の進歩が妨げられている. 地形に関する文献に基づく, 私たちは、低落差ダムの影響の空間的範囲（ここではダムのフットプリント）を定量化できる方法論を改良しました, 河川網内の低落差ダム全体のダム設置面積の変動の評価, そしてこのバリエーションのコンテキストの特定の側面を特定しました. 接液幅, 深さ, および根庄川上流域内の 6 つの低落差ダムの上流と下流の基質サイズ分布, スポーツベットアイオー 登録ザス州, アメリカ合衆国が測定されました. ダムの総設置面積は平均 7.9 km (3.0-15.3 km) または 287 濡れ幅 (136-437 濡れ幅). 推定値には上流の両方が含まれています (平均: 6.7 km または 243 の濡れた幅) と下流の足跡 (平均: 1.2 km または濡れ幅 44). 6 つの低落差ダムは合計 47 に影響を与えました.河川網の本流の 3 km (約 17%). 年齢の違いにもかかわらず, サイズ, 場所, そして主な機能, 根庄川上流ネットワークの個々の低落差ダムの地形フットプリントのサイズは比較的類似していました. 上流のダムの数と上流のダムまでの距離, ただしダムの高さではありません, ダムのフットプリントの空間範囲に影響を与えた. 要約, 遍在する低落差ダムが個別に存在し、累積的に変化した土地生態系. 個々のダムの特性と隣接するダムの状況の両方が、河川ネットワーク内の低落差ダムの影響に影響を与えました. これらの理由により, 低落差ダムには別の方法が必要, より統合的, 大規模ダムに適用されてきた個人主義的なアプローチよりも研究と管理のアプローチ.
ジェーン S. フェンケル, マーサ E. 母, ジョセフ M. スミス, ショーン M. ヒッチマン. 盲目の男性がスポーツベットアイオー 登録で象と出会う: 別の視点が低頭スポーツベットアイオー 登録を曖昧にする -- 生物多様性の関係.
ダムは至る所で環境に影響を及ぼします. 実証データは既存の 200 万 U のうちの少数でしか収集できないため、ダムサイトや調査研究全体で科学に基づいた一般化を提供できる能力は、これらの擾乱の持続可能な管理にとって重要です.S. 将来的に修理または撤去が必要となる低落差ダム. 体の孤立した部分の検査に基づいて、象の構造について個々の盲人が意見を異にするのと同じように, 協調性がない, 個別のダム研究は、別の研究視点が明示的に統合されない限り、生態学的ダムへの影響について相反する結果や不必要な意見の相違につながる可能性があります. ダムが生物多様性にどのような影響を与えるかについてのこの重要な総合を開始するため, 私たちは、2 つの空間成分 (ダムの上の 1 つとダムの下の 1) を使用して、ダムの効果の 2 つのカテゴリー (空間的および分類学的) を同時に定量化しました。, 2-ダムなしとダムありの比較) および 11 の分類コンポーネント (3 つの集合概要, 魚の生物多様性に関する 8 つのギルド指標). ネオショー上部流域の 6 つの低落差ダムと 5 つのダムのない場所, スポーツベットアイオー 登録, アメリカ, すべての分類学的構成要素において、ダムの下のサイトはダムの上のサイトよりも劇的に多様な魚群集を持っていました. これら上流の生物多様性の砂漠は低落差ダムと環境悪化を結びつけている. ダムの下の場所はダムのない場所とは微妙に異なっていました. ダムの衝撃が強かったとき（ダムの上と下）, すべての分類指標で差異が検出されました. ダムの影響が軽微だったとき（ダムのない場所とダムのある場所）, 生態学的機能を評価するにはギルド指標が必要でした. 生態学的ダム効果の強さと種類についての結論に研究の観点が影響したため, ここでは、象全体を統合するためのフレームワークを提案します (e.g., ダムと生物多様性の関係に関する複数の生態学的研究の視点)。これにより、より広範な学際的（生態学的）領域内に配置された場合、ダムサイトおよび調査研究全体にわたって科学的に適切な一般化が可能になります。, 物理的, 社会科学) コンテキスト.
ショーン M. ヒッチマン, マーサ E. 母, ジョセフ M. スミス, ジェーン S. フェンケル. 淡水生態系におけるスポーツベットアイオー 登録に対するモザイクベースのアプローチ.
モザイクベースのアプローチでキーストーンの生息地を特定できる, 生物と生息地の関係についての科学的理解を深めます, 乱れた淡水生態系における在来の生物多様性の保全を促進する. 川や小川は社会に貴重な物品やサービスを提供します. 淡水の生物多様性は小川や川の重要な属性です. 生物多様性を構成する生物は生息地の影響を受ける. 一連の人為的影響, 気候変動により悪化, 脅威となる水生生息地と淡水生物多様性. 多くの生態学的プロセスには空間的に接続されたデータが必要なため, モザイクアプローチは、撹乱に関連したさまざまな保全上の問題を理解し、管理するための科学的基盤を提供します. ここ, 水生生物多様性のパターンが生息地のモザイクで異なるかどうかを尋ねます (i.e., 隣接する個々の生息地の連続したシリーズ) と孤立した生息地の比較, 個々の生息地. モザイクが孤立したメソ生息地とは異なる生物多様性のパターンを生み出す場合、本来の生物多様性を保全するための従来のアプローチは不十分になります. ネオショ上部排水路内の 3 km の場所 10 か所に沿った魚と生息地のサンプリング, スポーツベットアイオー 登録, 2013 年 6 月から 8 月まで, 4 つの重要な洞察が得られました. 最初, メソハビタット (プール), ライフル, 走る, そして滑空) 3 つの物理的特徴に基づいて個別の生息地カテゴリを形成. 並置されたメソ生息地が集まって多様なモザイクを形成. 2 番目, 多変量, 3つの魚の生物多様性データセットの群集分析により、種とメソ生息地の関連性の種類と強さから特定されたギルドベースの生物と生息地の関連性が確認されました. 3番目, モザイクでは孤立したメソ生息地とは生物多様性のパターンが異なっていた. 4番目, そのモザイクでは、波紋は要石の生息地として機能し、より多くの波紋メソ生息地があった(<サンプル面積の 5%) は在来種の多様性がより高かった. 人的影響間のつながり, 水の使用, 土地利用の変更, 気候変動の予測, 降水量, 退院, 水生生息地, そして生物多様性は、撹乱された水生生態系において、多様でしばしば複雑な空間的および時間的影響を避けられないものにします. したがって, 生物多様性と生息地の関連性を定量化するための新しいアプローチの開発は、将来の人為的影響や気候変動を比較できる生物多様性のベースラインにとって不可欠です. モザイク アプローチは、基準生態系と撹乱生態系の両方における生態学的プロセスを調査するためのこのフレームワークを提供できます.
製品:
論文またはスポーツベットアイオー 登録論文:
ヒッチマン, ショーン M. (博士.D. 2018; アドバイザー マザー). モザイク アプローチは、自然の断片化された河川景観における本来の生物多様性の理解と保全を前進させることができます. 博士.D. 論文, スポーツベットアイオー 登録.
フェンケル, ジェーン (男).S. 2015; アドバイザー マザー). 小さなダムがどれほど大きな効果をもたらすか?: 生態学と地形学を使用して低落差ダムが魚の生物多様性に及ぼす影響を定量化する. M.S. 論文, スポーツベットアイオー 登録.
スポーツベットアイオー 登録物:
フェンケル, J. S., M. E. 母, J. M. スミスとS. M. ヒッチマン. 2017. 盲人と象が低落差スポーツベットアイオー 登録生物多様性を調べる: 私たちは皆、同じスポーツベットアイオー 登録現実に直面しているのか? エコスフィア 8(11):e01973. 10.1002/ecs2.1973
フェンケル J. S., M. E. 母, K. B. コスティガン, そしてM. D. ダニエルズ. 2015. 小さなダムがどれほど大きな効果をもたらすか?; 地形学的フットプリントを使用して低落差スポーツベットアイオー 登録空間的影響を定量化し、ダム全体の変動パターンを特定する. PLoS ONE 10(11): e0141210. ドイ:10.1371/ジャーナル.ポーン.0141210
スポーツベットアイオー 登録フェッショナルなプレゼンテーション:
ヒッチマン, S.M., M.E. 母, J.M. スミスとJ.S. フェンケル. 2016. 生息地のモザイクとして小川を表示; 河川景観の生態学と河川保全への影響. 「景観における魚類の研究と保護: ニーズ」と題したシンポジウムの一部, 進捗状況, 米国水産協会における「課題と機会」. スポーツベットアイオー 登録ザスシティ, 月.
フェンケル J.S., マザーM.E., スミス J.M., そしてS.M. ヒッチマン. 2015. 河川の分断化の定量化: 根庄川の地形と魚類の生物多様性に対する低落差ダムの影響, スポーツベットアイオー 登録ザス州. 第 75 回中西部魚類野生生物会議; インディアナポリス, インディアナ.
ヒッチマン, S.M., M.E. 母, J.M. スミスとJ.S. フェンケル. 2015. 勾配の低い草原の川の小川の要石のスポーツベットアイオー 登録である?; 河川景観の生態学と河川保全への影響. アメリカ水産協会. ポートランド, オレゴン州.
フェンケル, J.S., M.E. 母, S.M. ヒッチマンとJ.M. スミス. 2014. 河川の分断による影響の定量化: 低落差ダムが地形をどのように変えるか, 魚の生物多様性, そして根庄川の生息地, スポーツベットアイオー 登録ザス州, アメリカ水産協会の会合, ケベック, カナダ.
ヒッチマン, S.M., M.E. 母, J.M. スミスとJ.S. フェンケル. 2014. 生息地のタイプに不均一性があるか, サイズ, そして配置は根庄川の魚の生物多様性のパターンに影響を与える, スポーツベットアイオー 登録ザス州? アメリカ水産協会. ケベックシティ, ケベック, カナダ.
ジェーン・フェンクル, マーサ・マザー, ショーン・ヒッチマンとジョセフ・スミス. 2014. 河川分断の影響の定量化: 低落差ダムがネオショー川の魚の生物多様性と生息地の分布にどのような影響を与えるか, カンザス州. 大学院生研究フォーラム, 生物学部, スポーツベットアイオー 登録.
ショーン・ヒッチマン, マーサ・マザー, ジェーン・フェンクルとジョセフ・スミス. 2014. 不均一性は複数のスケールで魚の生物多様性のパターンに影響を与える. 大学院生研究フォーラム, 生物学部, スポーツベットアイオー 登録.
フェンケル, J. S., K. H. コスティガン, M. E. 母とS. M. ヒッチマン. 2014. ダムの設置面積はどのくらいですか?: 根庄川流域の低落差ダムの地形的範囲を定量化する方法論の適用, スポーツベットアイオー 登録. カンザス天然資源会議, ウィチタ, スポーツベットアイオー 登録.
ヒッチマン, S.M., M.E. 母, J.M. スミス, そして J.S. フェンケル. 2014. フラグスタッツは沈むのか泳ぐのか?; ネオショー川内の水生マクロ生息環境の不均一性の指標の計算, スポーツベットアイオー 登録. カンザス天然資源会議, ウィチタ, スポーツベットアイオー 登録.
スミス, J. M., M. E. 母, J. フェンケル, そしてS, M. ヒッチマン. 2012. 生物多様性の損失を阻止する: 水生生態系における魚類群集の構成を定量化する指標の評価. 中西部アメリカ漁業協会会議, ウィチタ, スポーツベットアイオー 登録.
