L'habitat à l'échelle locale : distribution multiparamètre des poissons d'eau courante

Habitat at the local scale : multivariate patterns for stream fishes

New York Cooperative Fish and Wildlife Research Unit, Fernow Hall, Cornell University, Ithaca, NY 14853, USA.

Résumé

Des analyses quantitatives de l'utilisation de l'habitat à l'échelle locale par les poissons ont été réalisées pendant plus d'une décennie dans de nombreux cours d'eau d'Amérique du Nord. Des descriptions mathématiques des paramètres physiques qui permettent de définir statistiquement différents microhabitats ont été réalisées pour les larves, juvéniles et adultes de plus de 100 espèces de poissons d'eau courante. Ces résultats ont été obtenus en utilisant une approche non conventionnelle d'analyse de l'utilisation du microhabitat basée sur de nouveaux protocoles d'étude, des mesures de l'habitat physique, des échantillonnages des poissons, des analyses de données et leur interprétation. Les microhabitats étaient considérés comme des unités d'échantillonnage plutôt que les localisations des poissons, afin de recueillir également des données sur les microhabitats non utilisés. Les variables physiques de l'habitat ont été mesurées à des échelles cohérentes et les jeux de données ont été configurés en matrices échantillons par variable (variable physique et présence ou abondance de poissons). Pour chaque espèce, l'hypothèse testée était que le microhabitat occupé était une sous unité des microhabitats disponibles. Seules les variables d'habitat différentes entre les groupes d'échantillons occupés et inoccupés ont été prises en compte dans la caractérisation de l'habitat au niveau de l'espèce. La plupart des espèces et des stades de développement de poissons d'eau courante utilisent un microhabitat statistiquement défini, presque toujours caractérisé par quelques variables physiques. II en est de même des larves qui sélectionnent des habitats à une toute petite échelle, là où la vitesse du courant est inférieure à leur vitesse critique de nage. La profondeur de l'eau est presque toujours la principale variable caractérisant l'habitat utilisé, mais d'autres variables sont importantes pour quelques groupes d'espèces. Cinq groupes d'utilisation de l'habitat sont distingués pour des petites rivières aux caractéristiques physiques différents en compensant la précision du choix spécifique de chaque espèce par la simplicité d'un arrangement multi-espèce de l'habitat. Les cinq groupes sont associés à différents types d'habitat et ces cinq microhabitats sont caractérisés par des valeurs numérique s. Les cinq types d'habitat se recouvrent dans l'espace et une portion non négligeable de l'habitat de nombreux cours d'eau ne croise aucun des critères. Globalement, les poissons d'eau courante semblent utiliser l'habitat de manière très souple et les facteurs responsables des variations d'utilisation du microhabitat à l'échelle locale sont encore très mal connus.

Abstract

Quantitative analyses of local-scale habitat use by fish has been conducted for more than a decade in numerous streams and rivers of North America. Mathematical descriptions of the physical attributes that define statistically distinct microhabitats have been developed for the mobile life stages (larval, juvenile, and adult) of more than 100 species of stream and river fish. These results were obtained using a non-traditional approach to analyzing microhabitat use that employed new study designs, physical habitat measurements, fish sampling, data analyses, and interpretation. Microhabitats were the units of sampling rather than fish locations so that data are obtained on occupied and unoccupied microhabitats. Physical habitat attributes were usually measured on a consistent scale, and the data sets were configured as a sample by attribute (physical habitat attributes and fish presence or abundance) matrix. For each species, the hypothesis was tested that the occupied microhabitats were a distinct subset of the available microhabitats. Only physical attributes that differ among occupied and unoccupied sample groups were included in the definition of species-level microhabitats. Most species and life stages of stream and river fish used a statistically distinct microhabitat, and those microhabitats were almost always defined by a few physical attributes. This includes larvae that selectively used very small-scale habitats when current velocity was less than their maximum sustained swimming speed. Water depth was most often the primary attribute defining microhabitat use, but all other physical attributes were important to some group of species. Five habitat-use assemblages have been identified for physically diverse, small rivers by balancing species-specific precision with the simplicity of a multispecies-habitat pattern. The five assemblages were associated with distinct types of habitat, and these five microhabitats have been defined with numeric criteria. The five habitat types overlap in space, and a substantial portion of the aquatic habitat in most streams does not meet any criteria. Overall, stream fish appear very flexible in microhabitat use and there is little understanding of the factors responsible for variation in microhabitat use at the local scale.