Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Các tác động phi tuyến phụ thuộc vào mật độ của một kỹ sư hệ sinh thái ở vùng triều
Tóm tắt
Kỹ sư hệ sinh thái là một quá trình quan trọng trong nhiều loại hệ sinh thái khác nhau. Tuy nhiên, mối quan hệ giữa mật độ kỹ sư và tác động của kỹ sư vẫn chưa được hiểu rõ. Chúng tôi đã sử dụng các thí nghiệm và một mô hình toán học để khảo sát vai trò của mật độ kỹ sư trong một cộng đồng vùng triều đá ở phía Bắc California. Trong hệ thống này, ốc biển Nucella ostrina ăn thịt các loài hàu (Balanus glandula và Chthamalus dalli), để lại các vỏ hàu trống như một nguồn tài nguyên (môi trường sống thuận lợi) cho các loài khác. Các thí nghiệm trong thực địa đã chứng minh rằng sự ăn thịt của N. ostrina làm tăng khả năng tồn tại của các vỏ trống của cả hai loài hàu, giảm mật độ của B. glandula chiếm ưu thế cạnh tranh, và gián tiếp tăng mật độ của C. dalli yếu thế cạnh tranh. Các vỏ hàu trống đã thay đổi độ ẩm microhabitat, nhưng không làm thay đổi nhiệt độ, và có thể tạo ra một nơi trú ẩn tránh các tác động của sóng. Ốc sên ăn cỏ Littorina plena có mối liên hệ tích cực với sự có mặt của các vỏ trống cả trong các so sánh quan sát và các thao tác thí nghiệm về sự có mặt của vỏ trống, và mật độ của L. plena đã tăng lên ở những khu vực có N. ostrina tìm kiếm thức ăn. Để khám phá các hiệu ứng của sự biến động trong việc ăn thịt của N. ostrina, chúng tôi đã xây dựng một mô hình ma trận nhân khẩu học cho các loài hàu trong đó chúng tôi đã thay đổi cường độ ăn thịt. Mô hình dự đoán rằng số lượng các vỏ trống có sẵn sẽ tăng lên với cường độ ăn thịt đến một mức độ nào đó, nhưng sẽ giảm khi áp lực ăn thịt đủ mạnh để giảm mạnh mật độ hàu trưởng thành. Số lượng vỏ trống có sẵn theo mô hình do đó đạt tối đa ở mức độ ăn thịt trung gian của N. ostrina. Các mối quan hệ phi tuyến giữa mật độ kỹ sư và tác động của kỹ sư có thể là một đặc điểm quan trọng của các hệ thống trong đó các kỹ sư ảnh hưởng đến động lực học quần thể của các loài mà chúng thao tác.
Từ khóa
#kỹ sư hệ sinh thái #Nucella ostrina #Balanus glandula #Chthamalus dalli #môi trường sống #động lực học quần thểTài liệu tham khảo
Barnes M (2000) The use of intertidal barnacle shells. Oceanogr Mar Biol Annu Rev 38:157–187
Baxter PWJ, Getz WM (2005) A model-framed evaluation of elephant effects on tree and fire dynamics in African Savannas. Ecol Appl 15:1331–1341
Behrens Yamada S, Boulding EG (1996) The role of highly mobile crab predators in the intertidal zonation of their gastropod prey. J Exp Mar Biol Ecol 204:59–83
Bertness MD, Leonard GH, Levine JM, Schmidt PR, Ingraham AO (1999) Testing the relative contribution of positive and negative interactions in rocky intertidal communities. Ecology 80:2711–2726
Carriker MR (1981) Shell penetration and feeding by naticacean and muricacean predatory gastropods: a synthesis. Malacologia 20:403–422
Castilla JC, Lagos NA, Cerda M (2004) Marine ecosystem engineering by the alien ascidian Pyura praeputialis on a mid-intertidal rocky shore. Mar Ecol Prog Ser 268:119–130
Chow V (1989) Intraspecific competition in a fluctuating population of Littorina plena Gould (Gastropoda, Prosobranchia). J Exp Mar Biol Ecol 130:147–165
Connell JH (1961) The influence of interspecific competition and other factors on the distribution of the barnacle Chthamalus stellatus. Ecology 42:710–723
Connell JH (1970) A predator prey system in the marine intertidal region. I. Balanus glandula and several predatory species of Thais. Ecol Monogr 40:49–78
Connolly SR, Menge BA, Roughgarden J (2001) A latitudinal gradient in recruitment of intertidal invertebrates in the Northeast Pacific Ocean. Ecology 82:1799–1813
Dayton PK (1971) Competition, disturbance, and community organization: the provision and subsequent utilization of space in a rocky intertidal community. Ecol Monogr 41:351–389
Emson RH, Faller-Fritsch RJ (1976) An experimental investigation into the effect of crevice availability on abundance and size-structure in a population of Littorina rudis (Maton): Gastropoda: Prosobranchia. J Exp Mar Biol Ecol 23:285–297
Faller-Fritsh RJ, Emson RH (1985) Causes and patterns of mortality in Littorina rudis (Maton) in relation to intraspecific variation: a review. In: Moore PG, Seed R (eds) The ecology of rocky coasts. Hodder and Stoughton, London, pp 157–177
Farrell TM, Bracher D, Roughgarden J (1991) Cross-shelf transport causes recruitment to intertidal populations in central California. Limnol Oceanogr 36:279–288
Gaines SD, Roughgarden J (1985) Larval settlement rate: a leading determinant of structure in an ecological community of the marine intertidal zone. Proc Natl Acad Sci USA 82:3707–3711
Glynn PW (1965) Community composition, structure, and interrelationships in the marine intertidal Endocladia muricata–Balanus glandula association in Monterey Bay, California. Beaufortia 12:1–198
Gosselin LA, Bourget E (1989) The performance of an intertidal predator Thais lapillus, in relation to structural heterogeneity. J Anim Ecol 58:287–303
Gosselin LA, Chia FS (1994) Feeding habits of newly hatched juveniles of an intertidal predatory gastropod, Nucella emarginata (Deshayes). J Exp Mar Biol Ecol 176:1–13
Gosselin LA, Qian P (1996) Early post-settlement mortality of an intertidal barnacle: a critical period for survival. Mar Ecol Prog Ser 135:69–75
Harley CDG (2003) Species importance and context: spatial and temporal variation in species interactions. In: Kareiva P, Levin SA (eds) The importance of species: perspectives on expendability and triage. Princeton University Press, Princeton, pp 44–68
Harley CDG (2006) Effects of physical ecosystem engineering and herbivory on intertidal community structure. Mar Ecol Prog Ser 317:29–39
Harley CDG (2008) Tidal dynamics, topographic orientation, and temperature-mediated mass mortalities on rocky shores. Mar Ecol Prog Ser 371:37–46
Harley CDG, Lopez JP (2003) The natural history, thermal physiology, and ecological impacts of the intertidal mesopredators, Oedoparena spp. (Diptera: Dryomyzidae). Invertebr Biol 122:61–73
Hatton JC, Smart NOE (1984) The effect of long-term exclusion of large herbivores on soil nutrient status in Murchison Falls National Park, Uganda. J Afr Ecol 22:23–30
Hayworth AM, Quinn JF (1990) Temperature of limpets in the rocky intertidal zone: effects of caging and substratum. Limnol Oceanogr 35:967–970
Hutchings PA (1986) Biological destruction of coral reefs. Coral Reefs 4:239–252
Ivlev VS (1961) Experimental ecology of the feeding of fishes. Yale University Press, New Haven
Jernakoff P (1986) Experimental investigation of interactions between the perennial red alga Gelidium pusillum and barnacles on a New South Wales rocky shore. Mar Ecol Prog Ser 28:259–263
Jones KMM, Boulding EG (1999) State-dependent habitat selection by an intertidal snail: the costs of selecting a physically stressful microhabitat. J Exp Mar Biol Ecol 242:149–177
Jones CG, Lawton JH, Shachak M (1994) Organisms as ecosystem engineers. Oikos 69:373–386
Jones CG, Lawton JH, Shachak M (1997) Positive and negative effects of organisms as physical ecosystem engineers. Ecology 78:1946–1957
Kimbro DL, Grosholz ED (2006) Disturbance influences oyster community richness and evenness, but not diversity. Ecology 87:2378–2388
Laws RM (1970) Elephants as agents of habitat and landscape change in East Africa. Oikos 21:1–15
Lawton JH, Beddington JR, Bonser R (1974) Switching in invertebrate predators. In: Usher MB, Williamson MH (eds) Ecological stability. Chapman and Hall, London, pp 141–158
Lenihan HS, Peterson CH (1998) How habitat degradation through fishery disturbance enhances impacts of hypoxia on oyster reefs. Ecol Appl 8:128–140
Lubchenco J (1978) Plant species diversity in a marine intertidal community: importance of herbivore preference and algal competitive abilities. Am Nat 112:23–39
McCormack SMD (1982) The maintenance of shore-level size gradients in an intertidal snail (Littorina sitkana). Oecologia 54:177–183
Orrock JL, Fletcher RJ Jr (2005) Changes in community size affect the outcome of competition. Am Nat 166:107–111
Palmer AR (1983) Growth rate as a measure of food value in thaidid gastropods: assumptions and implications for prey morphology and distribution. J Exp Mar Biol Ecol 73:95–124
Peterson CH, Bradley BP (1978) Estimating diet of a sluggish predator from field observations. J Fish Res Board Can 35:136–141
Ruesink JL (1998) Variation in per capita interaction strength: thresholds due to nonlinear dynamics and nonequilibrium conditions. Proc Natl Acad Sci USA 95:6843–6847
Schoppe S, Werding B (1996) The boreholes of the sea urchin genus Echinometra (Echinodermata: Echinoidea: Echinometridae) as a microhabitat in tropical South America. Mar Ecol Publ Sta Zool Napoli I 17:181–186
Schubart CD, Basch LV, Miyasato G (1995) Recruitment of Balanus glandula Darwin (Crustacea: Cirripedia) into empty barnacle tests and its ecological consequences. J Exp Mar Biol Ecol 186:143–181
Seed R, Suchanek TH (1992) Population and community ecology of Mytilus. The mussel Mytilus: ecology, physiology, genetics, and culture. In: Gosling E (ed) The mussel Mytilus: ecology, physiology, genetics, and culture. Elsevier, Amsterdam, pp 87–169
Wieters EA, Navarrete SA (1998) Spatial variability in prey preferences of the intertidal whelks Nucella canaliculata and Nucella emarginata. J Exp Mar Biol Ecol 222:133–148