Verknüpfung von Skalen der Fließvariabilität mit der Struktur und Funktion von fließenden Ökosystemen

Zusammenfassung Ein besseres Verständnis, wie Fließvariabilität die biotische Gemeinschaft in fließenden Gewässern beeinflusst, ist von erheblicher Bedeutung für das Management von Bächen und Flüssen. Wir behaupten, dass Prozesse auf verschiedenen hierarchischen Organisationsebenen in fließenden Ökosystemen empfindlich auf Variationen im Fluss an verwandten hierarchischen zeitlichen Skalen reagieren. Ökosystemstörungen, die durch großflächige Ereignisse (d.h. seltene, aber großangelegte Flusssereignisse mit einem Wiederkehrintervall von Jahren bis zu vielen Tagen) verursacht werden, tendieren dazu, hochgradige Merkmale der Ökosystemstruktur (z.B. Bestimmung von Artenschätzen, Dominanz von Periphyton gegenüber Makrophyten) und Funktion (z.B. Gleichgewicht zwischen Auto- und Heterotrophie) zu bestimmen. Die hochgradigen Ökosystemmerkmale schaffen dann die Voraussetzungen für Prozesse, die von Flussvariationen beeinflusst werden, die auf kleineren zeitlichen Skalen auftreten (d.h. Minuten bis Millisekunden), wie Besiedlung, biotische Wechselwirkungen und Verbesserung des Stofftransfers der Produktion. Wir behaupten, dass großflächige zeitliche Ereignisse überwiegend fließende Ökosysteme durch physikalische Drag-Prozesse („drag-disturbance“) beeinflussen, während kleinräumige Fließvariationen Ökosysteme durch Stofftransferprozesse beeinflussen (einschließlich der Futteraufnahme bei wirbellosen Tieren und Fischen). Drag-Störungen und mit dem Stofftransfer verbundene Prozesse markieren die entgegengesetzten Enden eines Kontinuums von durch Fließvariabilität gesteuerten Prozessen, wobei Ereignisse mit moderater zeitlicher Fließvariabilität Ökosysteme sowohl durch Drag-Störungen als auch durch Stofftransferprozesse in ähnlichen Anteilen beeinflussen. Die Fließvariabilität und die damit verbundenen Auswirkungen auf Ökosysteme auf diesen Ebenen werden mit Verweis auf die Flüsse Neuseelands diskutiert. Wir schlagen vor, dass diese Konzepte über das gesamte Spektrum zeitlicher Skalen hinweg integriert werden können, basierend auf einem Spektrum von Geschwindigkeitsvariationen. Dies könnte ein einheitliches konzeptionelles Modell dafür bieten, wie die Struktur und Funktion von fließenden Ökosystemen mit Fließvariabilität verknüpft sind. Copyright © 2005 John Wiley & Sons, Ltd.