Environmental stress impedes predation and herbivory by limiting the ability of animals to search for and consume prey. We tested the contingency of this relationship on consumer traits, and specifically hypothesized that herbivore mobility relative to the return time of limiting environmental stress would predict consumer effects. We examined how wave-induced water motion affects marine communities via herbivory by highly mobile (fish) versus slow moving (pencil urchin) consumers at two wave-sheltered and two wave-exposed rocky subtidal locations in the Galapagos Islands. The exposed locations experienced 99th percentile flow speeds that were 2-5 times greater than sheltered locations, with mean flow speeds >33 cm/s vs <16 cm/s, 2-7 times higher standing macroalgal cover and 2-3 times lower cover of crustose coralline algae than the sheltered locations. As predicted by the Environmental Stress Hypothesis (ESH), there was a negative relationship between mean flow speed and urchin abundance and herbivory rates on Ulva spp. algal feeding assays. In contrast, the biomass of surgeonfishes (Acanthuridae) and parrotfishes (Labridae: Scarinae) was positively correlated with mean flow speed. Ulva assays were consumed at equal rates by fish at exposed and sheltered locations, indicating continued herbivory even when flow speeds surpassed maximum reported swimming speeds at a rate of 1-2 times per minute. Modeled variation in fish species richness revealed minimal effects of diversity on herbivory rates at flow speeds <40 cm/s, when all species were capable of foraging, and above 120 cm/s, when no species could forage, while increasing diversity maximized herbivory rates at flow speeds of 40 - 120 cm/s. Two-month herbivore exclusion experiments during warm and cool seasons revealed that macroalgal biomass was positively correlated with flow speed. Fish limited macroalgal development by 65-91% at one exposed location but not the second, and by 70% at the two sheltered locations. In contrast, pencil urchins did not affect algal communities at either exposed location, but reduced macroalgae by 87% relative to controls at both sheltered locations. We propose an extension of the ESH that is contingent upon mobility to explain species-specific changes in feeding rates and consumer effects on benthic communities across environmental gradients.

中文翻译：

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消费者流动性预测食草动物对环境压力梯度的影响

环境压力通过限制动物寻找和食用猎物的能力来阻碍捕食和食草。我们测试了这种关系对消费者特征的偶然性，并特别假设草食动物相对于限制环境压力的返回时间的流动性可以预测消费者的影响。我们研究了波浪引起的水运动如何通过高度移动（鱼）与缓慢移动（铅笔海胆）消费者在加拉帕戈斯群岛的两个避波和两个暴露于波浪的岩石潮下带位置的食草动物影响海洋群落。暴露位置经历了 99% 的流速，比隐蔽位置大 2-5 倍，平均流速 >33 cm/s vs <16 cm/s，站立的大型藻类覆盖率高 2-7 倍，而甲壳珊瑚藻的覆盖率比隐蔽地点低 2-3 倍。正如环境压力假设 (ESH) 所预测的那样，平均流速与海胆丰度和石莼属植物的食草率之间存在负相关关系。藻类饲养试验。相比之下，刺尾鱼（Acanthuridae）和鹦嘴鱼（Labridae：Scarinae）的生物量与平均流速呈正相关。石莼测定在暴露和庇护地点被鱼以相同的速率消耗，表明即使流速超过报告的最大游泳速度，每分钟 1-2 次，仍继续食草。鱼类物种丰富度的模拟变化显示，当所有物种都能够觅食时，多样性对流速 <40 厘米/秒的食草率的影响很小，超过 120 厘米/秒，此时没有物种可以觅食，同时增加多样性使草食率最大化，流速为 40 - 120 厘米/秒。在温暖和凉爽季节进行的为期两个月的食草动物排斥实验表明，大型藻类生物量与流速呈正相关。鱼类在一个暴露位置限制了 65-91% 的大型藻类发育，但在第二个位置限制了 70%，在两个遮蔽位置限制了 70%。相比之下，铅笔海胆不会影响任何暴露位置的藻类群落，但相对于两个庇护位置的对照，大型藻类减少了 87%。我们建议扩展 ESH，这取决于移动性，以解释特定物种的摄食率变化和消费者对跨环境梯度的底栖群落的影响。在增加多样性的同时，在 40 - 120 厘米/秒的流速下最大限度地提高了食草率。在温暖和凉爽季节进行的为期两个月的食草动物排斥实验表明，大型藻类生物量与流速呈正相关。鱼类在一个暴露位置限制了 65-91% 的大型藻类发育，但在第二个位置限制了 70%，在两个遮蔽位置限制了 70%。相比之下，铅笔海胆不会影响任何暴露位置的藻类群落，但相对于两个庇护位置的对照，大型藻类减少了 87%。我们建议扩展 ESH，这取决于移动性，以解释特定物种的摄食率变化和消费者对跨环境梯度的底栖群落的影响。在增加多样性的同时，在 40 - 120 厘米/秒的流速下最大限度地提高了食草率。在温暖和凉爽季节进行的为期两个月的食草动物排斥实验表明，大型藻类生物量与流速呈正相关。鱼类在一个暴露位置限制了 65-91% 的大型藻类发育，但在第二个位置限制了 70%，在两个遮蔽位置限制了 70%。相比之下，铅笔海胆不会影响任何暴露位置的藻类群落，但相对于两个庇护位置的对照，大型藻类减少了 87%。我们建议扩展 ESH，这取决于移动性，以解释特定物种的摄食率变化和消费者对跨环境梯度的底栖群落的影响。在温暖和凉爽季节进行的为期两个月的食草动物排斥实验表明，大型藻类生物量与流速呈正相关。鱼类在一个暴露位置限制了 65-91% 的大型藻类发育，但在第二个位置限制了 70%，在两个遮蔽位置限制了 70%。相比之下，铅笔海胆不会影响任何暴露位置的藻类群落，但相对于两个庇护位置的对照，大型藻类减少了 87%。我们建议扩展 ESH，这取决于移动性，以解释特定物种的摄食率变化和消费者对跨环境梯度的底栖群落的影响。在温暖和凉爽季节进行的为期两个月的食草动物排斥实验表明，大型藻类生物量与流速呈正相关。鱼类在一个暴露位置限制了 65-91% 的大型藻类发育，但在第二个位置限制了 70%，在两个遮蔽位置限制了 70%。相比之下，铅笔海胆不会影响任何暴露位置的藻类群落，但相对于两个庇护位置的对照，大型藻类减少了 87%。我们建议扩展 ESH，这取决于移动性，以解释特定物种的摄食率变化和消费者对跨环境梯度的底栖群落的影响。铅笔海胆不会影响两个暴露位置的藻类群落，但相对于两个庇护位置的对照，大型藻类减少了 87%。我们建议扩展 ESH，这取决于移动性，以解释特定物种的摄食率变化和消费者对跨环境梯度的底栖群落的影响。铅笔海胆不会影响两个暴露位置的藻类群落，但相对于两个庇护位置的对照，大型藻类减少了 87%。我们建议扩展 ESH，这取决于移动性，以解释特定物种的摄食率变化和消费者对跨环境梯度的底栖群落的影响。