Отношения масштабирования тела, такие как положительная связь между массой тела и скоростью обмена веществ, хорошо известны на уровне организма и в настоящее время изучаются на более высоких уровнях организации^1,2,3 . Эти аллометрические отношения чаще всего власть-закон функции формы Y и AM^b, где Y является переменной интересов (например, метаболизм, изобилие, или размер домашнего диапазона), M является масса тела одного или среднего индивидуальный, b является коэффициентом масштабирования, а a является константой. Для статистического удобства, Y и M данные часто переоформляются в журналдо до анализа, а затем моделируются с линейными уравнениями журнала формы (Y ) журнал (a) b журнал (M), где b и журнал ( a) стать линейным наклоном модели и перехвата, соответственно.

Спектр размера является одним из видов аллометрическихотношений, который предсказывает плотность (D , количество лиц на площадь единицы) или биомассы (B, суммированная масса лиц на единицу площади) в качестве функции M (см. раздел 4 для дополнительных информация об использовании “нормальных” оценок D или B.) Как и другие отношения масштабирования между M и D или между M и B, спектр размеров играет центральную роль в основной и прикладной экологии. На уровне популяции биологи часто интерпретируют негативные отношения D M как свидетельство зависимости от плотности выживания или как модели переносимости экосистем (т.е. «самоуточение)^{4, 5}. На уровне сообщества, B M отношения могут быть использованы для изучения системного уровня эффекты антропогенных возмущений, таких как размер селективного рыболовства^6,7. Аллометрическое масштабирование D и B с M также имеют центральное значение для недавних усилий по объединению населения, сообщества и экологии экосистем^2,8,9.  

Одной из особенно важных характеристик спектра размеров являетсятот факт, что он полностью атаксический 9,¹⁰. Этот момент легко пропустить при сравнении scatterplots данных D M или B M, но различие между таксовными и аналоговыми моделями является критическим. В таксовых моделях, одно значение M используется для представления средней массы тела каждого человека данного вида или таксы¹¹. В атаксических моделях все лица в наборе данных разделены между рядом интервалов размера тела или M бункеров, независимо от их таксономической идентичности¹². Последний, аналоговый подход выгоден в водных экосистемах, где многие таксонные компании демонстрируют неопределенный рост и испытывают один или несколько онтогенетических сдвигов в поведении кормления; в этих случаях, один вид уровня M среднем будет скрывать тот факт, что вид может заполнить различные функциональные роли на протяжении всей своей истории жизни^9,13,14. 

Здесь мы представляем полный протокол для количественной оценки спектра размеров в бродячих ручьях и реках. Протокол начинается с методов отбора полевых проб для сбора необходимых данных о рыбе и бентических макробеспозвоночных. Рыба будет собираться в процессе отбора проб “трехпроходного истощения”. Изобилие будет оцениваться по данным об истощении методом¹⁵. При отборе проб истощения отдельные рыбы в пределах закрытого охвата исследования (т.е. отдельные лица не могут ни входить, ни покидать закрытый охват) удаляются из досягаемости через три последовательных образца. Таким образом, количество оставшихся рыб будет постепенно истощаться. Из этой тенденции истощения, общее изобилие в пределах охвата изучения можно оценить после этого преобразовано к D (в рыбе в^m2), используя известную зону поверхности достигаемства изучения. Бентические макробеспозвоночные будут собраны со стандартными пробоотборников фиксированной зоны, а затем определены и измерены в лаборатории.

Далее, комбинированные данные о рыбе и макробеспозвоночных будут разделены между размерными бункерами. Традиционно, октава или журнал₂ шкала (т.е. удвоение интервалов) была использована для установки границы ячейки размера¹⁶. После того, как список размер бункеров был создан, раздел отдельных бентических макробеспозвоночных среди их соответствующих бункеров размера прост, потому что беспозвоночные непосредственно перечислены как число лиц на единицу области. Однако оценка изобилия рыб в пределах ячеек размеров является более абстрактной, поскольку эти оценки взяты из данных об истощении. Поэтому даются подробные инструкции по оценке численности рыб в пределах размеров бункеров, независимо от таксономической идентичности, на данных о пробах истощения.

Наконец, линейная регрессия будет использоваться для моделирования спектра размеров. Этот протокол полностью совместим с оригинальным, общим методом Керр и Дики¹⁶ и идентичен методам, используемым МакГарви и Кирком, 2018¹⁷ в исследовании спектров размеров рыб и беспозвоночных в потоках Западной Вирджинии. С помощью этого протокола, исследователи могут гарантировать, что их результаты непосредственно сопоставимы с другими исследованиями, которые опираются на Керр и Дики¹⁶, тем самым ускоряя широкое и надежное понимание размеров тела масштабирования отношений в пресной воде экосистем и механизмов, которые управляют ими.