Landscape influences on stream fish assemblages across spatial scales in a northern Great Plains ecoregion

摘要

We examined the relationship between multiple spatial scales of fish assemblage structure and land cover in streams of a northern Great Plains ecoregion. We used regional richness measurements, an index of biotic integrity (IBI), and nonmetric multidimensional scaling (NMS) ordination to characterize fish assemblages. These metrics were related to regional catchment landscape at two spatial scales (overall catchment, overall riparian) and then to a set of local subcatchments from within these catchments at three scales (overall subcatchment, overall riparian buffer, and reach). Relationships between catchment fish richness, IBI scores, and landscape predictors were strongest at the riparian scale, with the strongest single predictor being riparian forest (r2 = 0.63, P < 0.01). NMS ordination analysis showed clear similarities between fish species assemblages in agriculturally dominated catchments and assemblages found in smaller headwater streams. At the same time, forested catchments and catchments with larger areas exhibited similar fish species assemblages. Our results indicate that both local and regional stream fish assemblages are structured by broader-scale landscape characteristics, with land cover providing a better indication of overall available habitat volume than catchment area or stream order.%Nous examinons la relation entre les différentes échelles spatiales de la structure des peuplements de poissons et la couverture des terres dans des cours d'eau de l'écorégion des grandes plaines boréales. Nous caractérisons les peuplements de poissons à l'aide de mesures de la richesse régionale, d'un coefficient d'intégrité biotique (IBI) et d'une ordination par cadrage multidimensionnel non métrique (NMS). Nous relions ces métriques au paysage régional du bassin versant à deux échelles spatiales (bassin versant global, zone riveraine globale) et ensuite à un ensemble de sous-bassins locaux au sein de ces bassins à trois échelles (sous-bassin versant global, zone tampon riveraine globale et section). Les relations entre la richesse des poissons dans le bassin versant, les valeurs d'IBI et les variables prédictives du paysage sont les plus fortes à l'échelle de la zone riveraine et la variable explicative la plus forte est la forêt riveraine (r2 = 0,63, P < 0,01). L'analyse par ordination NMS révèle des similarités claires entre les peuplements de poissons des bassins dominés par l'agriculture et les peuplements retrouvés dans les petits cours d'eau d'amont. De même, les bassins versants forestiers et les bassins de plus grande surface possèdent des peuplements de poissons semblables. Nos résultats indiquent que tant les peuplements de poissons locaux que régionaux sont structurés par des caractéristiques du paysage à plus grande échelle; la couverture des terres fournit une meilleure indication du volume d'habitat disponible que ne le font la surface du bassin versant et l'ordre du cours d'eau.[Traduit par la Rédaction]