Relationship between background invertebrate drift concentration and flow over natural flow recession and prediction with a drift transport model

This study advances understanding of the flow dependency of invertebrate drift in rivers and its relevance to drift-feeding fish. Background drift concentration varied spatially and with flow over natural flow recession (lower mid-range to low flow) in a reach of a New Zealand river, largely consistent with passive entrainment. Seven taxonomic groups (dominated by Leptophlebiidae and Chironomidae) exhibited positive drift concentration-flow relationships, and one (sandy/stony-cased caddisflies (Conoesucidae)) exhibited negative relationships. A mechanistic drift transport model accurately predicted the slope, but not y intercept, of the drift concentration-flow relationship for the total drift community that positively responded to flow but performed more poorly at the taxon or size-class level. Partitioning the relative influence of drift entry and dilution revealed that positive drift concentration-flow relationships arose from entry overwhelming dilution with increasing flow. Drift transport models have potential for predicting relative (%) effects of flow change on concentration and rate of drift-prone invertebrates. This paves the way for drift transport models to inform inputs to net rate of energy intake models for drift-feeding fish. L'etude rehausse la comprehension de l'effet du debit sur la derive d'invertebres dans les rivieres et de son importance pour les poissons s'alimentant d'organismes a la derive. La concentration de fond de la derive varie dans l'espace et en fonction du debit durant la recession naturelle du debit (de debit moyen-faible a faible) dans un troncon d'une riviere neo- zelandaise, concordant generalement avec un entramement passif. Pour sept groupes taxonomiques (domines par les leptophlebiides et les chironomides), les relations entre la concentration de la derive et le debit sont positives, alors que pour un groupe (les trichopteres conoesucides), ces relations sont negatives. Un modele de transport d'organismes a la derive mecaniste predit avec exactitude la pente, mais non l'ordonnee a l'origine de la relation entre la concentration et le debit pour la communaute totale d'organismes a la derive qui reagit positivement au debit, mais il donne de moins bons resultats au niveau du taxon ou de la classe de taille. La separation des influences relatives de l'entree dans la derive et de la dilution revele que les relations positives entre la concentration de la derive et le debit decoulent du fait que, a debits eleves, l'entree dans la derive supplante la dilution. Les modeles de transport a la derive ont le potentiel de predire les effets relatifs (%) de modifications du debit sur la concentration et la vitesse des invertebres susceptibles de deriver. Ainsi, ces modeles pourraient produire des intrants pour des modeles du taux net d'apport d'energie pour les poissons s'alimentant d'organismes a la derive. [Traduit par la Redaction]
Introduction As demand for water increases worldwide, water managers are under pressure to prescribe environmental flows that allow for human needs while maintaining riverine processes and ecosystems and associated values. [...]