下伏热液蚀变基岩对新墨西哥州cabresto溪底栖和潜海无脊椎动物群落结构的影响

IF 0.2 4区 环境科学与生态学 Q4 Agricultural and Biological Sciences
G. D. De Jong
{"title":"下伏热液蚀变基岩对新墨西哥州cabresto溪底栖和潜海无脊椎动物群落结构的影响","authors":"G. D. De Jong","doi":"10.1894/0038-4909-66.4.290","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Abstract The Red River watershed of Taos County, New Mexico, is underlaid in part by hydrothermally altered granitic bedrock, including stockwork veins of metal sulfide deposits. Erosion has exposed “scars” of this weathered, altered material along the watershed ridges above the mainstem Red River. Precipitation brings acid rock drainage (high sediment loads and toxic by-products of metal sulfide decomposition) into the Red River, negatively impacting the water quality, substrate, and aquatic community of the stream. A tributary to the Red River, Cabresto Creek, is also underlaid in part by hydrothermally altered granitic bedrock but has little erosion. I collected data on water quality, sediment, and the benthic and hyporheic invertebrate communities from 2005 to 2009 at sites along Cabresto Creek to assess the potential effect of the underlying geology in the absence of erosion. Statistically significant differences in both density and taxa richness existed among sites in both communities; however, values for density and taxa richness recovered to upstream levels at sites downstream of the zone of hydrothermal alteration in the hyporheic community, but only to a limited extent in the benthic community. Smaller sediment grain sizes and lower dissolved oxygen concentrations in the hyporheic within the zone of hydrothermal alteration may have restricted recruitment to the benthic community. These effects continued downstream, possibly due to drift. The results suggest that the underlying geology might affect the benthic and hyporheic invertebrate communities in Cabresto Creek even in the absence of eroded hydrothermal scars in the watershed. Resumen La cuenca hidrográfica del Red River de Nuevo México está subyacida en parte por la base de roca granítica alterada hidrotérmicamente, incluyendo las venas de depósitos de sulfuro metálico. La erosión ha expuesto “cicatrices” de este material desgastado y alterado a lo largo de las crestas de las cuencas hidrográficas sobre el cauce principal del Red River. La precipitación trae drenaje de roca ácida (altas cargas de sedimentos y subproductos tóxicos de la descomposición del sulfuro metálico) al Red River, lo que afecta negativamente la calidad del agua, el sustrato y la comunidad acuática del arroyo. Cabresto Creek, un afluente del Red River, también está subyacido en parte por la base de roca granítica alterada hidrotérmicamente, pero tiene poca erosión. Recopilé datos sobre la calidad del agua, los sedimentos, y las comunidades de invertebrados bentónicos e hiporréicos de 2005 a 2009 en sitios a lo largo de Cabresto Creek para evaluar el efecto potencial de la geología subyacente en ausencia de erosión. Hubo diferencias estadísticamente significativas en ambas densidad y riqueza de taxones entre los sitios de ambas comunidades; sin embargo, los valores de densidad y riqueza de taxones recuperaron a los de río arriba en sitios río abajo de la zona de alteración hidrotermal en la comunidad hiporréica, pero sólo en una medida limitada en la bentónica. Los tamaños más pequeños de los granos de sedimentos y las menores concentraciones de oxígeno disuelto en la corriente hiporréica dentro de la zona de alteración hidrotermal pueden haber restringido el reclutamiento a la comunidad bentónica. Estos efectos continuaron río abajo, posiblemente debido a la corriente. 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摘要

摘要新墨西哥州陶斯县红河流域部分被热液蚀变花岗质基岩所覆盖,包括金属硫化物矿床的储层脉。侵蚀暴露了这种天气的“疤痕”,这种天气改变了主要红河上方流域的材料。降水将酸性岩石排水(高沉积量和有毒的金属硫化物分解产物)带入红河,对河流的水质、基质和水生群落产生负面影响。红河的一条支流Cabresto Creek也部分被热液改造的花岗岩基岩覆盖,但侵蚀很少。我收集了2005年至2009年在Cabresto溪沿岸遗址的水质、沉积物以及底栖和低流量无脊椎动物群落的数据,以评估在没有侵蚀的情况下基础地质的潜在影响。两个社区的地点之间在密度和类群丰富度方面都存在统计上的显著差异;然而,密度和类群丰富度的值在下游社区的水热变化区下游恢复到上游水平,但在底栖社区的范围有限。水热蚀变区低流量区沉积物粒度较小,溶解氧浓度较低,可能限制了向底栖生物群落的招募。这些影响在下游继续存在,可能是由于漂移。结果表明,即使在流域没有被侵蚀的水热屏障的情况下,地下地质也可能影响卡布雷斯塔溪的底栖和低流量无脊椎动物群落。摘要新墨西哥州红河流域部分被热水蚀变花岗质岩石基底所淹没,包括金属硫化物矿床的脉。侵蚀暴露了这种磨损和蚀变材料在红河干流流域脊上的“疤痕”。降雨将酸性岩石(大量沉积物和金属硫化物分解的有毒副产品)排入红河,对河流的水质、基质和水生群落产生负面影响。Cabresto Creek是红河的一条支流,也部分被热水蚀变的花岗质岩石基底所覆盖,但侵蚀很少。我收集了2005年至2009年在Cabresto溪沿岸地区的水质、沉积物以及底栖和水下无脊椎动物群落的数据,以评估在没有侵蚀的情况下潜在地质的潜在影响。两个群落的地点在分类单元的密度和丰富度上都有统计学意义的差异;然而,分类群的密度和丰富度值恢复到了海底群落热液蚀变区下游位置的上游位置,但在底栖动物中仅在有限的程度上恢复。热液蚀变区内海底水流中沉积物颗粒较小,溶解氧浓度较低,可能限制了底栖生物群落的招募。这些影响在下游继续存在,可能是由于水流。结果表明,即使在流域没有风化热液疤痕的情况下,潜在地质也可能影响Cabresto Creek的底栖和海底无脊椎动物群落。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
EFFECT OF UNDERLYING HYDROTHERMALLY ALTERED BEDROCK ON THE BENTHIC AND HYPORHEIC INVERTEBRATE COMMUNITY STRUCTURE IN CABRESTO CREEK, NEW MEXICO
Abstract The Red River watershed of Taos County, New Mexico, is underlaid in part by hydrothermally altered granitic bedrock, including stockwork veins of metal sulfide deposits. Erosion has exposed “scars” of this weathered, altered material along the watershed ridges above the mainstem Red River. Precipitation brings acid rock drainage (high sediment loads and toxic by-products of metal sulfide decomposition) into the Red River, negatively impacting the water quality, substrate, and aquatic community of the stream. A tributary to the Red River, Cabresto Creek, is also underlaid in part by hydrothermally altered granitic bedrock but has little erosion. I collected data on water quality, sediment, and the benthic and hyporheic invertebrate communities from 2005 to 2009 at sites along Cabresto Creek to assess the potential effect of the underlying geology in the absence of erosion. Statistically significant differences in both density and taxa richness existed among sites in both communities; however, values for density and taxa richness recovered to upstream levels at sites downstream of the zone of hydrothermal alteration in the hyporheic community, but only to a limited extent in the benthic community. Smaller sediment grain sizes and lower dissolved oxygen concentrations in the hyporheic within the zone of hydrothermal alteration may have restricted recruitment to the benthic community. These effects continued downstream, possibly due to drift. The results suggest that the underlying geology might affect the benthic and hyporheic invertebrate communities in Cabresto Creek even in the absence of eroded hydrothermal scars in the watershed. Resumen La cuenca hidrográfica del Red River de Nuevo México está subyacida en parte por la base de roca granítica alterada hidrotérmicamente, incluyendo las venas de depósitos de sulfuro metálico. La erosión ha expuesto “cicatrices” de este material desgastado y alterado a lo largo de las crestas de las cuencas hidrográficas sobre el cauce principal del Red River. La precipitación trae drenaje de roca ácida (altas cargas de sedimentos y subproductos tóxicos de la descomposición del sulfuro metálico) al Red River, lo que afecta negativamente la calidad del agua, el sustrato y la comunidad acuática del arroyo. Cabresto Creek, un afluente del Red River, también está subyacido en parte por la base de roca granítica alterada hidrotérmicamente, pero tiene poca erosión. Recopilé datos sobre la calidad del agua, los sedimentos, y las comunidades de invertebrados bentónicos e hiporréicos de 2005 a 2009 en sitios a lo largo de Cabresto Creek para evaluar el efecto potencial de la geología subyacente en ausencia de erosión. Hubo diferencias estadísticamente significativas en ambas densidad y riqueza de taxones entre los sitios de ambas comunidades; sin embargo, los valores de densidad y riqueza de taxones recuperaron a los de río arriba en sitios río abajo de la zona de alteración hidrotermal en la comunidad hiporréica, pero sólo en una medida limitada en la bentónica. Los tamaños más pequeños de los granos de sedimentos y las menores concentraciones de oxígeno disuelto en la corriente hiporréica dentro de la zona de alteración hidrotermal pueden haber restringido el reclutamiento a la comunidad bentónica. Estos efectos continuaron río abajo, posiblemente debido a la corriente. Los resultados sugieren que la geología subyacente puede afectar a las comunidades de invertebrados bentónicos e hiporréicos en Cabresto Creek, incluso en ausencia de cicatrices hidrotermales erosionadas en la cuenca hidrográfica.
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来源期刊
Southwestern Naturalist
Southwestern Naturalist 环境科学-生态学
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期刊介绍: The Southwestern Naturalist (a publication of the Southwestern Association of Naturalists since 1953) is an international journal (published quarterly) that reports original and significant research in any field of natural history. This journal promotes the study of plants and animals (living and fossil) in the multinational region that includes the southwestern United States, Mexico, and Central America. Appropriate submission of manuscripts may come from studies conducted in the countries of focus or in regions outside this area that report significant findings relating to biota occurring in the southwestern United States, Mexico, and Central America. Publication is in English, and manuscripts may be feature articles or notes. Feature articles communicate results of completed scientific investigations, while notes are reserved for short communications (e.g., behavioral observations, range extensions, and other important findings that do not in themselves constitute a comprehensive study). All manuscripts (feature articles and notes) require an abstract in both English and Spanish.
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