Lack of Evidence for Indirect Effects from Stonefly Predators on Primary Production Under Future Climate Warming Scenarios

IF 1.3 4区 环境科学与生态学 Q3 ECOLOGY
Scott G. Morton, T. S. Schmidt, N. Poff
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Abstract

ABSTRACT Consumptive and non-consumptive interactions of predators and prey can have strong direct and indirect effects on primary producers, such as stream algae. Increasing water temperatures may alter these interactions and thus influence productivity in streams. For each of 3 temperature treatments (‘ambient’, +2°C and +4°C), we measured the amount of algal biomass removed by grazing mayflies from 91 mesocosms after a 24-hour test period under 3 grazing treatments: lethal predators, non-lethal predators, and no predators. At all temperatures, grazers reduced algal biomass (p < 0.01), and the presence of lethal predators effectively dampened mayfly consumption of algae (p < 0.01). However, differences in algal biomass between lethal and non-lethal predator treatments were not significant, indicating that predators had no indirect behaviorally mediated effects on grazer consumption. Grazer removal of algal biomass marginally increased with increasing temperature (p = 0.051). We analyzed video data for changes in grazer foraging and drift behavior. Mayflies increased drift in the presence of lethal predators (p < 0.01) but not non-lethal predators, and no behavioral changes were seen with temperature increases. Mesocosms can help elucidate possible future shifts in trophic interactions due to climate warming. Yet, we found no evidence of indirect stonefly predator effects on grazing mayflies under these warming scenarios. RÉSUMÉ Les interactions prédateur-proie de consommation et non liées à la consommation peuvent avoir de forts effets directs et indirects sur les producteurs primaires comme les algues de ruisseaux. L'augmentation de la température de l'eau peut altérer ces interactions et influencer la productivité des ruisseaux. En fonction de trois traitements de température (‘ambiante', +2°C et +4°C), nous avons mesuré la quantité totale de biomasse algale retirée par le broutement d'éphémères dans 91 mésocosmes, après une période test de 24 h, sous trois traitements de broutement: prédateurs létaux, prédateurs non létaux et sans prédateur. Le broutement a réduit la biomasse algale à toutes les températures (p < 0,01), et la présence de prédateurs létaux a réduit la consommation d'algues par les éphémères (p < 0,01). Par contre, la différence de biomasse algale entre les traitements avec prédateurs létaux et non létaux n'était pas significative, suggérant que la prédation n'a pas d’effet indirect associé au comportement sur la consommation des brouteurs. L’enlèvement de biomasse algale par le broutement a légèrement augmenté avec la température (p = 0,051). Nous avons analysé des vidéos pour déceler des changements de comportement de broutement et de mouvement de la part des brouteurs. Les éphémères ont augmenté leur mouvement en présence de prédateurs létaux (p < 0,01) mais pas en présence de prédateurs non létaux. L’augmentation de température n’a pas induit de changement comportemental. Les mésocosmes peuvent aider à comprendre les possibles modifications futures d’interactions trophiques dues au réchauffement climatique. Toutefois, nous n’avons observé aucun effet indirect des plécoptères prédateurs sur les éphémères sous nos scénarios de réchauffement.
缺乏证据表明在未来气候变暖情景下石蝇捕食者对初级生产的间接影响
捕食者和猎物的抽象消耗性和非消耗性相互作用可能对初级生产者产生强烈的直接和间接影响,如藻类流。水温升高可能会改变这些相互作用,从而影响河流的生产力。对于三种温度处理(“环境”、“2°C”和+4°C)中的每一种,我们测量了在三种烧焦处理下24小时试验后,91种介质中被烧焦的五月去除的藻类生物量:致命捕食者、非致命捕食者和无捕食者。在所有温度下,捕食者减少藻类生物量(p<0.01),致命捕食者的存在有效地损害了藻类的消耗(p<1.01)。然而,致命和非致命捕食者治疗之间藻类生物量的差异并不显著,表明捕食者对捕食者消费没有间接行为介导的影响。Grazer去除藻类生物量,随着温度升高而边际增加(p=0.051)。我们分析了Grazer觅食和漂移行为变化的视频数据。在致命捕食者的存在下,五月苍蝇增加了漂移(p<0.01),但不是非致命捕食者,随着温度的升高,行为也没有变化。Mesocoms可以帮助阐明气候变暖导致的营养相互作用的未来可能变化。然而,在这些变暖的情况下,我们没有发现间接的石蝇捕食者效应对吞噬五月的证据。摘要:食性和非食性捕食者-猎物相互作用可对溪流藻类等初级生产者产生强烈的直接和间接影响。水温升高会改变这些相互作用,并影响河流生产力。根据三种温度处理(‘环境’、+2°C和+4°C),我们测量了91个中观世界中蜉蝣放牧去除的藻类生物量总量,经过24小时的试验期,在三种放牧处理下:致命捕食者、非致命捕食者和无捕食者。放牧减少了所有温度下的藻类生物量(p<0.01),致命捕食者的存在减少了蜉蝣类的藻类消耗(p<1.01)。然而,致命和非致命捕食者处理之间藻类生物量的差异并不显著,表明捕食对食草动物的消费行为没有间接影响。放牧对藻类生物量的去除随着温度的升高而略微增加(p=0.051)。我们分析了视频,以检测放牧者放牧行为和运动的变化。蜉蝣在存在致命捕食者的情况下增加了它们的运动(p<0.01),但在存在非致命捕食者时没有。温度升高不会引起行为变化。中观世界有助于理解全球变暖导致的营养相互作用的未来可能变化。然而,在我们的变暖情景下,我们没有观察到捕食性平民对蜉蝣的间接影响。
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来源期刊
Ecoscience
Ecoscience 环境科学-生态学
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>36 weeks
期刊介绍: Écoscience, is a multidisciplinary journal that covers all aspects of ecology. The journal welcomes submissions in English or French and publishes original work focusing on patterns and processes at various temporal and spatial scales across different levels of biological organization. Articles include original research, brief communications and reviews.
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GB/T 7714-2015
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