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Testing the generality of sea otter‐mediated trophic cascades in seagrass meadows
Oikos ( IF 3.4 ) Pub Date : 2021-03-02 , DOI: 10.1111/oik.07681 Wendel W. Raymond 1 , Brent B. Hughes 1, 2 , Tiffany A. Stephens 1 , Catherine R. Mattson 1 , Ashley T. Bolwerk 1 , Ginny L. Eckert 1
Oikos ( IF 3.4 ) Pub Date : 2021-03-02 , DOI: 10.1111/oik.07681 Wendel W. Raymond 1 , Brent B. Hughes 1, 2 , Tiffany A. Stephens 1 , Catherine R. Mattson 1 , Ashley T. Bolwerk 1 , Ginny L. Eckert 1
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The presence and strength of trophic cascades can be a function of the local abiotic environment and relative abundance of key species. The reintroduction and expansion of sea otters Enhydra lutris, a known keystone species in kelp ecosystems, in southeast Alaska provides a rare natural experiment to test the generality of a apex‐predator – seagrass trophic cascades across a broad spatial scale. We conducted an in‐depth seagrass community survey at 21 sites spanning ~100 km with variable sea otter presence to test for patterns of alternating abundance and direct relationships between species indicative of trophic cascades. Our analysis revealed some of the trophic relationships predicted by the apex predator–seagrass trophic cascades theory, including a strong negative relationship between sea otters and crabs and many of the expected relationships between nitrate, seagrass, epiphytes and epifauna. Other expected relationships within a trophic cascade, however, were not supported – including no relationship between crabs and epifauna, a critical link in the trophic cascade. Given the lack of evidence for all hypothesized direct relationships, we conclude that a sea otter mediated trophic cascade may not be present in southeast Alaska and could be due to local scale factors including the spatial heterogeneity, low resource availability and non‐linear food chains in southeast Alaska seagrass communities. However, correlation analyses suggest further interactions among biological and environmental variables in southeast Alaska seagrass communities, including a positive correlation between sea otters and seagrass biomass. These results suggest that the effects of recovering apex‐predator populations may not be generalizable across regions and spatial scales, highlighting a need for local assessment on the ecology and management of these populations.
中文翻译:
测试海草草甸中水獭介导的营养级联的普遍性
营养级联的存在和强度可能是当地非生物环境和关键物种相对丰富的函数。海獭Enhydra lutris的重新引入和扩展是阿拉斯加东南部海带生态系统中已知的主要梯形物种,提供了一项罕见的自然实验来测试尖顶捕食者的普遍性-海草在整个空间尺度上的营养级联。我们在约100 km的21个站点进行了深入的海草群落调查,其中海獭的数量各不相同,以测试交替的丰度模式以及指示营养级联的物种之间的直接关系。我们的分析揭示了根尖食肉动物-海草营养级联理论所预测的某些营养关系,包括海獭和螃蟹之间的强烈负相关关系以及硝酸盐,海草,附生植物和附生动物之间的许多预期关系。但是,不支持在营养级联中的其他预期关系-包括螃蟹和浮游动物之间没有关系,营养级联中的关键环节。鉴于缺乏所有假设的直接关系的证据,我们得出结论,在阿拉斯加东南部可能不存在海獭介导的营养级联反应,这可能是由于局部尺度因素造成的,包括空间异质性,资源稀缺和非线性食物链。阿拉斯加东南部的海草群落。但是,相关分析表明,阿拉斯加东南部海草群落的生物和环境变量之间存在进一步的相互作用,包括水獭与海草生物量之间存在正相关关系。这些结果表明,恢复尖顶捕食者种群的影响可能无法在区域和空间尺度上推广,这凸显了对这些种群的生态和管理进行当地评估的必要性。鉴于缺乏所有假设的直接关系的证据,我们得出结论,在阿拉斯加东南部可能不存在海獭介导的营养级联反应,这可能是由于局部尺度因素造成的,包括空间异质性,资源稀缺和非线性食物链。阿拉斯加东南部的海草群落。但是,相关分析表明,阿拉斯加东南部海草群落的生物和环境变量之间存在进一步的相互作用,包括海獭与海草生物量之间存在正相关关系。这些结果表明,恢复尖顶捕食者种群的影响可能无法在区域和空间尺度上推广,这凸显了对这些种群的生态和管理进行当地评估的必要性。鉴于缺乏所有假设的直接关系的证据,我们得出结论,在阿拉斯加东南部可能不存在海獭介导的营养级联反应,这可能是由于局部尺度因素造成的,包括空间异质性,资源稀缺和非线性食物链。阿拉斯加东南部的海草群落。但是,相关分析表明,阿拉斯加东南部海草群落的生物和环境变量之间存在进一步的相互作用,包括水獭与海草生物量之间存在正相关关系。这些结果表明,恢复尖顶捕食者种群的影响可能无法在区域和空间尺度上推广,这凸显了对这些种群的生态和管理进行当地评估的必要性。我们得出的结论是,在阿拉斯加东南部可能不存在海獭介导的营养级联,这可能是由于当地规模因素,包括阿拉斯加东南部海草群落的空间异质性,资源匮乏和非线性食物链所致。但是,相关分析表明,阿拉斯加东南部海草群落的生物和环境变量之间存在进一步的相互作用,包括水獭与海草生物量之间存在正相关关系。这些结果表明,恢复尖顶捕食者种群的影响可能无法在区域和空间尺度上推广,这凸显了对这些种群的生态和管理进行当地评估的必要性。我们得出的结论是,在阿拉斯加东南部可能不存在海獭介导的营养级联,这可能是由于当地规模因素,包括阿拉斯加东南部海草群落的空间异质性,资源匮乏和非线性食物链所致。但是,相关分析表明,阿拉斯加东南部海草群落的生物和环境变量之间存在进一步的相互作用,包括水獭与海草生物量之间存在正相关关系。这些结果表明,恢复尖顶捕食者种群的影响可能无法在区域和空间尺度上推广,这凸显了对这些种群的生态和管理进行当地评估的必要性。
更新日期:2021-05-03
中文翻译:
测试海草草甸中水獭介导的营养级联的普遍性
营养级联的存在和强度可能是当地非生物环境和关键物种相对丰富的函数。海獭Enhydra lutris的重新引入和扩展是阿拉斯加东南部海带生态系统中已知的主要梯形物种,提供了一项罕见的自然实验来测试尖顶捕食者的普遍性-海草在整个空间尺度上的营养级联。我们在约100 km的21个站点进行了深入的海草群落调查,其中海獭的数量各不相同,以测试交替的丰度模式以及指示营养级联的物种之间的直接关系。我们的分析揭示了根尖食肉动物-海草营养级联理论所预测的某些营养关系,包括海獭和螃蟹之间的强烈负相关关系以及硝酸盐,海草,附生植物和附生动物之间的许多预期关系。但是,不支持在营养级联中的其他预期关系-包括螃蟹和浮游动物之间没有关系,营养级联中的关键环节。鉴于缺乏所有假设的直接关系的证据,我们得出结论,在阿拉斯加东南部可能不存在海獭介导的营养级联反应,这可能是由于局部尺度因素造成的,包括空间异质性,资源稀缺和非线性食物链。阿拉斯加东南部的海草群落。但是,相关分析表明,阿拉斯加东南部海草群落的生物和环境变量之间存在进一步的相互作用,包括水獭与海草生物量之间存在正相关关系。这些结果表明,恢复尖顶捕食者种群的影响可能无法在区域和空间尺度上推广,这凸显了对这些种群的生态和管理进行当地评估的必要性。鉴于缺乏所有假设的直接关系的证据,我们得出结论,在阿拉斯加东南部可能不存在海獭介导的营养级联反应,这可能是由于局部尺度因素造成的,包括空间异质性,资源稀缺和非线性食物链。阿拉斯加东南部的海草群落。但是,相关分析表明,阿拉斯加东南部海草群落的生物和环境变量之间存在进一步的相互作用,包括海獭与海草生物量之间存在正相关关系。这些结果表明,恢复尖顶捕食者种群的影响可能无法在区域和空间尺度上推广,这凸显了对这些种群的生态和管理进行当地评估的必要性。鉴于缺乏所有假设的直接关系的证据,我们得出结论,在阿拉斯加东南部可能不存在海獭介导的营养级联反应,这可能是由于局部尺度因素造成的,包括空间异质性,资源稀缺和非线性食物链。阿拉斯加东南部的海草群落。但是,相关分析表明,阿拉斯加东南部海草群落的生物和环境变量之间存在进一步的相互作用,包括水獭与海草生物量之间存在正相关关系。这些结果表明,恢复尖顶捕食者种群的影响可能无法在区域和空间尺度上推广,这凸显了对这些种群的生态和管理进行当地评估的必要性。我们得出的结论是,在阿拉斯加东南部可能不存在海獭介导的营养级联,这可能是由于当地规模因素,包括阿拉斯加东南部海草群落的空间异质性,资源匮乏和非线性食物链所致。但是,相关分析表明,阿拉斯加东南部海草群落的生物和环境变量之间存在进一步的相互作用,包括水獭与海草生物量之间存在正相关关系。这些结果表明,恢复尖顶捕食者种群的影响可能无法在区域和空间尺度上推广,这凸显了对这些种群的生态和管理进行当地评估的必要性。我们得出的结论是,在阿拉斯加东南部可能不存在海獭介导的营养级联,这可能是由于当地规模因素,包括阿拉斯加东南部海草群落的空间异质性,资源匮乏和非线性食物链所致。但是,相关分析表明,阿拉斯加东南部海草群落的生物和环境变量之间存在进一步的相互作用,包括水獭与海草生物量之间存在正相关关系。这些结果表明,恢复尖顶捕食者种群的影响可能无法在区域和空间尺度上推广,这凸显了对这些种群的生态和管理进行当地评估的必要性。