Suplement CXXVIII

Zalewski, M., P. Frankiewicz, M. Przybylski, J. Bańbura, and M. Nowak. (1990). Structure and dynamics of fish communities in temperate rivers in relation to the abiotic-biotic regulatory continuum concept. Pol. Arch. Hydrobiol., 37, 151-176.

6. SUMMARY

Species richness and diversity increased downstream in two rivers, as a function of stream order. In the upland river, where periphyton the main primary producer, fish biomass was correlated significantly with calcium concentration and access to light. Macrophytes in the lowland river trapped energy and nutrients during most of the growing season, and probably reduced flow to the higher trophic levels represented by fishes. These data are consistent with and extend the RABC hypothesis that there is a higher degree of abiotic regulation in upland rivers.

Seasonal migration among species with large body size seemed to maximise survival and reproductive success by avoiding abiotic stress and biotic interactions, especially in the upland system with a poorly developed transverse profile. Intensity of biotic interactions declined, but predatory-prey interactions changed remarkably, dependent on river type. Despite higher organic input, pH and Ca⁺⁺ content, and lower pressure of abiotic factors, the fish biomass in the lowland river was relatively low, showing that nutrients are not necessarily the primary factor determinig energy flow to higher trophic levels in all rivers.

The upland system had a higher efficiency of incorporation of allochthonous organic matter into its biotic structure than did the lowland one. Catchment character determined differences of flow regime, physical structure of habitat, and finally biotic structure of the ecosystem. The new paradigm should be employed for more profound explanation of these relationships.

7. STRESZCZENIE

Badania porównawcze nad strukturą i funkcjonowaniem zespołów ryb w rzece wyżynnej i nizinnej wykazały, że ilość gatunków i ich różnorodność wzrasta z biegiem rzeki jako funkcja rzędowości. Sezonowe migracje gatunków o relatywnie dużych rozmiarach stanowią strategię życiową mającą na celu zwiększenie sukcesu rozrodczego, szczególnie w rzekach wyżynnych o słabo rozwiniętym profilu poprzecznym koryta rzeki. Natężenie biotycznych interakcji zmniejsza się w górę rzeki, jednakże zależności drapieżca-ofiara w przypadku tych samych gatunków są odmienne w porównywanych rzekach. Odnotowana niższa biomasa ryb w rzece nizinnej pomimo wyższego poziomu trofii i niższego natężenia czynników abiotycznych wskazuje, że w pewnych rodzajach systemów rzecznych ilość nutrientów i allochtonicznej materii organicznej nie są czynnikami limitującymi dopływ energii do wyższych poziomów troficznych. Ponadto zebrane wyniki wskazują, że rzeki wyżynne charakteryzują się wyższą efektywnością włączania materii allochtonicznej w strukturę biotyczną ekosystemu. Powyższa różnica jest wynikiem charakterystyki zlewni, która określa przepływ, czynniki fizyczne i chemiczne oraz strukturę siedlisk. W celu bardziej dogłębnej analizy powyższych zależności wydaje się konieczne zastosowanie nowego podejścia badawczego.

ACKNOWLEDGMENTS

We are deeply indebted to Dr John Thorpe, the editor of these Proceedings, for his thorough review of this manuscript and improvement of the English. We thank Prof. K. Jażdżewski, Doc. Z. Maksymiuk, dr J. Burchard, dr T. Jażdżewska, dr W. Galicka, dr S. Niesiołowski, dr L. Samosiej, M. Sc. P. Babski for providing their mostly unpublished data dealing with: geology, benthos, seston, macrophytes and hydrochemistry of the compared rivers.

This work was financed from the grant CPBP 04.10.08.01.07, provided by the Institute of Ecology of the Polish Academy of Sciences.

Financial and logistical support by the General Board of the Polish Anglers Association is highly appreciated.