Abstract
Altitudinal gradients represent an appropriate system to assess whether there is a relationship between richness patterns, environmental variables, and the ecological processes that determine the species type and number inhabiting a given area. In mountain streams freshwater fishes, the most prevalent relationship is a monotonic decrease in species richness with elevation. The objective of this study was to evaluate four hypotheses that can explain the negative relationship between local fish species richness and altitude, 1) the hypothesis of decreasing energy availability, 2) the hypothesis of increasing climate severity, 3) the hypothesis of habitat diversity, and 4) the hypothesis of isolation by physical severity of the environment. Fish and macro-invertebrates were collected following standard methods from 83 sites (between 200-4 000 meters) of two river basins in the Bolivian Amazon. The first hypothesis was tested by analyzing relationships between the density of macro-invertebrates, the richness of invertivorous fish species and altitude; while the second and third hypotheses were assessed by a multiple regression analysis (GLM) between fish species richness and several local and regional factors. Besides, assemblage dissimilarity between sites along the altitudinal gradient was analyzed using βsim and βness indices. Fish richness decreases linearly with increasing altitude. The density of macro-invertebrates tends to increase at higher altitudes, contrary to invertivorous fish species richness, suggesting that energy availability is not a limiting factor for fish species colonization. The GLM explained 86 % of the variation in fish species richness, with a significant contribution of water temperature, maximum slope in the river mainstem, and stream width. There is a higher species turnover (βsim) between sites at low elevation. Inversely, βness shows higher values in the upper parts, corresponding to change in assemblages mainly due to species loss. Taken together, these results suggest that climatic and physical severities create strong barriers to colonization, further explaining the decrease in fish richness along the altitudinal gradient.
Highlights
Araujo, Romdal, & Rahbek, 2008; Rahbek, 1995): El primero de ellos es una relación unimodal, caracterizada por una mayor riqueza en alturas intermedias, y una menor riqueza en las partes alta y baja
Estas dos variables fueron utilizadas para evaluar la hipótesis de que la energía disponible disminuye a medida que aumenta la altura, sabiendo que los macro-invertebrados acuáticos constituyen el alimento principal de la mayoría de las especies de peces en la zona muestreada
Correlación Spp/Altura -0.19 -0.33 -0.22 -0.10 -0.33 -0.29 -0.18 -0.15 -0.15 -0.30 0.27 -0.20
Summary
Sitios y área de estudio: El estudio se realizó en la vertiente oriental de la cordillera de los Andes, en las cuencas de los ríos Espíritu Santo y Alto Beni, ambos afluentes del río Madera-Amazonas, ubicados entre 15°00’00’’18°00’00’’ S y 65°00’00’’-68°00’00’’ W (Fig. 1). Estas dos variables fueron utilizadas para evaluar la hipótesis de que la energía disponible disminuye a medida que aumenta la altura, sabiendo que los macro-invertebrados acuáticos constituyen el alimento principal de la mayoría de las especies de peces en la zona muestreada. Antes efectuar los análisis estadísticos, las variables fueron transformadas para mejorar su normalidad cuando fue necesario, la riqueza de peces, densidad de macro invertebrados, la temperatura, el ancho del río, la distancia a la fuente, la profundidad y la altura fueron normalizadas en log, la variable pendiente máxima en el río principal fue normalizada usando el arco seno de la raíz cuadrada del valor. Usando los datos de ambas cuencas en conjunto, evaluamos el tipo de relación que existe entre la riqueza y las principales variables ambientales seleccionadas por el modelo de regresión múltiple (Cuadro 2) (i.e. pendiente máxima, ancho del rio y temperatura).
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