Variation in reciprocal subsidies between lakes and land: perspectives from the mountains of California

Lakes are connected to surrounding terrestrial habitats by reciprocal flows of energy and nutrients. We synthesize data from California's mountain lake catchments to investigate how these reciprocal subsidies change along an elevational gradient and with the introduction of a top aquatic predator. At lower elevations, well-developed terrestrial vegetation provides relatively large inputs of organic material to lakes, whereas at higher elevations, the paucity of terrestrial vegetation provides minimal organic input but allows for higher inputs of inorganic nitrogen. There are also pronounced elevational patterns in amphibians and aquatic insects, which represent important vectors for resource flows from lakes back to land. The introduction of trout can reduce this lake-to-land resource transfer, as trout consume amphibians and aquatic insects. We propose a conceptual model in which within-lake processes influence terrestrial consumers at higher elevations, while terrestrial inputs govern within-lake processes at lower elevations. This model contributes to a more general understanding of the connections between aquatic and terrestrial habitats in complex landscapes. Les lacs sont relies aux habitats terrestres qui les entourent par des flux reciproques d'energie et de nutriments. Nous mettons en rapport des donnees tirees de bassins versants de lacs de montagne en Californie pour etudier les variations de ces apports reciproques le long d'un gradient altitudinal et apres l'introduction d'un predateur aquatique de niveau trophique superieur. A basse altitude, une vegetation terrestre bien developpee fournit de relativement grands apports de matiere organique aux lacs, alors qu'a plus haute altitude, la rarete de la vegetation terrestre fournit peu d'apports organiques, mais permet des apports d'azote inorganique plus importants. Des variations altitudinales marquees sont egalement observees chez les amphibiens et les insectes aquatiques, qui representent d'importants vecteurs pour les flux de ressources des lacs vers la terre. L'introduction de truites peut reduire ce transfert de ressources des lacs vers la terre, puisque les truites consomment des amphibiens et des insectes aquatiques. Nous proposons un modele conceptuel dans lequel les processus internes des lacs influencent les consommateurs terrestres a plus haute altitude, alors que les apports terrestres regissent les processus internes des lacs de plus basse altitude. Ce modele participe a une comprehension plus generale des liens entre les habitats aquatiques et terrestres dans des paysages complexes. [Traduit par la Redaction]
Introduction The transport of energy and resources across habitat boundaries has important consequences for food-web dynamics and ecosystem function (Polis et al. 1997, 2004; Loreau et al. 2003; Richardson and [...]