Taylor's power law for freshwater fishes: Functional traits beyond statistical inevitability.

Taylor's power law (TPL) describes the expected range of parameters of the mean-variance scaling relationship and has been extensively used in studies examining temporal variations in abundance. Few studies though have focused on biological and ecological covariates of TPL, while its statistical inherences have been extensively debated. In the present study, we focused on species-specific features (i.e. functional traits) that could be influential to temporal TPL. We combined field surveys of 180 fish species from 972 sites varying from small streams to large rivers with data on 31 ecological traits describing species-specific characteristics related to three main niche dimensions (trophic ecology, life history, and habitat use). For each species, the parameters of temporal TPL (intercept and slope) were estimated from the log-log mean-variance relationships while controlling for spatial dependencies and biological covariates (species richness and evenness). Then, we investigated whether functional traits explained variations in TPL parameters. Differences in TPL parameters among species were explained mostly by life history and environmental determinants, especially TPL slope. Life history was the main determinant of differences in TPL parameters and thereby aggregation patterns, with traits related to body size being the most influential, thus showing a high contrast between small-sized species with short lifespans and large-bodied migratory fishes, even after controlling for phylogenetic resemblances. We found that life history traits, especially those related to body size, mostly affect TPL and, as such, can be determinants of temporal variability of fish populations. We also found that statistical effects and phylogenetic resemblances are embedded in mean-variance relationships for fish, and that environmental drivers can interact with ecological characteristics of species in determining temporal fluctuations in abundance.

Lucratividade e risco de sistemas de produção de grãos com pastagens, sob sistema plantio direto

The objective of this five-year study was to assess the performance of five production systems: system I (wheat/soybean, white oat/soybean, and common vetch/corn); system II (wheat/soybean, white oat/soybean, and oat + common vetch pasture/corn); system III [perennial cool season pasture (tall fescue + white clover + red clover + birdsfoot trefoil)]; and system IV [perennial warm season pasture (bahiagrass + black oat + ryegrass + white clover + red clover + birdsfoot trefoil)]; and system V (alfalfa as hay crop). The plot under systems III, IV, and V returned to system I after the summer of 1996. The treatments were allocated in a complete randomized block design, with four replications. Four types of analysis were applied to the net return of production systems: net return, mean-variance, distribution of accumulated probability, and stochastic dominance. When net return and mean-variance analysis were used no significant differences were observed in the systems studied. The system IV was the best production system to be offered as the better to the farmers for profit and lower risk standpoints by the stochastic dominance analysis.

O objetivo deste estudo de cinco anos foi avaliar o desempenho de cinco sistemas de produção: sistema I (trigo/soja, ervilhaca/milho e aveia branca/soja); sistema II (trigo/soja, pastagem de aveia preta + ervilhaca/milho e aveia branca/soja); sistema III [pastagem perene de estação fria (festuca + trevo branco + trevo vermelho + cornichão)]; sistema IV [pastagem perene de estação quente (pensacola + aveia preta + azevém + trevo branco + trevo vermelho + cornichão)]; e sistema V (alfafa para feno). As parcelas dos sistemas III, IV e V, retornaram para o sistema I, a partir do verão de 1996. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, com quatro repetições. Foram aplicados à receita líquida quatro tipos de análise nos sistemas de produção: análise da receita líquida, da média variância, da distribuição de probabilidade acumulada e da dominância estocástica. Pela análise da receita líquida e da média variância, não houve diferença significativa entre os sistemas estudados. O sistema IV mostrou-se a melhor alternativa de produção, levando-se em conta lucratividade e menor risco, pela análise da dominância estocástica.

Lucratividade e risco de sistemas de produção de grãos com pastagens, sob sistema plantio direto

The objective of this five-year study was to assess the performance of five production systems: system I (wheat/soybean, white oat/soybean, and common vetch/corn); system II (wheat/soybean, white oat/soybean, and oat + common vetch pasture/corn); system III [perennial cool season pasture (tall fescue + white clover + red clover + birdsfoot trefoil)]; and system IV [perennial warm season pasture (bahiagrass + black oat + ryegrass + white clover + red clover + birdsfoot trefoil)]; and system V (alfalfa as hay crop). The plot under systems III, IV, and V returned to system I after the summer of 1996. The treatments were allocated in a complete randomized block design, with four replications. Four types of analysis were applied to the net return of production systems: net return, mean-variance, distribution of accumulated probability, and stochastic dominance. When net return and mean-variance analysis were used no significant differences were observed in the systems studied. The system IV was the best production system to be offered as the better to the farmers for profit and lower risk standpoints by the stochastic dominance analysis.

O objetivo deste estudo de cinco anos foi avaliar o desempenho de cinco sistemas de produção: sistema I (trigo/soja, ervilhaca/milho e aveia branca/soja); sistema II (trigo/soja, pastagem de aveia preta + ervilhaca/milho e aveia branca/soja); sistema III [pastagem perene de estação fria (festuca + trevo branco + trevo vermelho + cornichão)]; sistema IV [pastagem perene de estação quente (pensacola + aveia preta + azevém + trevo branco + trevo vermelho + cornichão)]; e sistema V (alfafa para feno). As parcelas dos sistemas III, IV e V, retornaram para o sistema I, a partir do verão de 1996. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, com quatro repetições. Foram aplicados à receita líquida quatro tipos de análise nos sistemas de produção: análise da receita líquida, da média variância, da distribuição de probabilidade acumulada e da dominância estocástica. Pela análise da receita líquida e da média variância, não houve diferença significativa entre os sistemas estudados. O sistema IV mostrou-se a melhor alternativa de produção, levando-se em conta lucratividade e menor risco, pela análise da dominância estocástica.

Lucratividade e risco de sistemas de manejo de solo e de rotação e sucessão de culturas

Crop rotation and succession systems lesser the risk level due to diversification of cultivities. Soil tillage and crop rotation and succession systems were assessed in Passo Fundo, RS, Brazil, from 1994/95 to 1997/98. Four soil tillage systems - 1) no-tillage, 2) minimum tillage, 3) conventional tillage using a disk plow, and 4) conventional tillage using a moldboard plow - and three crop rotation and succession systems [system I (wheat/soybean), system II (wheat/soybean and common vetch/sorghum or corn), and system III (wheat/soybean, common vetch/sorghum or corn, and white oats/soybean)] were compared. An experimental design of randomized blocks with split-plots and three replications was used. The main plot was formed by the soil tillage systems, while the split-plots consisted of the crop rotation and succession systems. Two types of analysis were applied to the net return of soil tillage and crop rotation and succession systems: mean-variance and risk analysis. By the mean-variance analysis, no-tillage and minimum tillage, which presented higher net return, were the best alternatives to be offered to the farmer. By the stochastic dominance analysis, no-tillage and crop rotation with two winters without wheat showed the highest profit and the lowest risk.

Sistemas de rotação e de sucessão de culturas reduzem o nível de risco pela diversificação da produção. De 1994/95 a 1997/98, foram avaliados sistemas de manejo de solo e de rotação e sucessão de culturas, em Passo Fundo, RS. Os tratamentos consistiram em quatro sistemas de manejo de solo - 1) plantio direto, 2) cultivo mínimo, 3) preparo convencional de solo com arado de discos e 4) preparo convencional de solo com arado de aivecas - em três sistemas de rotação e sucessão de culturas: sistema I (trigo/soja), sistema II (trigo/soja e ervilhaca/sorgo ou milho) e sistema III (trigo/soja, ervilhaca/sorgo ou milho e aveia branca/soja). O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, com parcelas subdivididas e três repetições. A parcela principal foi constituída pelos sistemas de manejo de solo e as subparcelas pelos sistemas de rotação e sucessão de culturas. Foram aplicados à receita líquida nos sistemas de manejo de solo e de rotação e sucessão de culturas dois tipos de análise: análise da média variância e análise de risco. Pela análise da média variância, foi possível separar o plantio direto e o cultivo mínimo como as melhores alternativas a serem oferecidas ao agricultor, por apresentarem maior lucratividade. Pela análise da dominância estocástica, foi possível separar o plantio direto e a rotação de culturas com dois invernos sem trigo como os tratamentos mais lucrativos e de menor risco.

Lucratividade e risco de sistemas de manejo de solo e de rotação e sucessão de culturas

Crop rotation and succession systems lesser the risk level due to diversification of cultivities. Soil tillage and crop rotation and succession systems were assessed in Passo Fundo, RS, Brazil, from 1994/95 to 1997/98. Four soil tillage systems - 1) no-tillage, 2) minimum tillage, 3) conventional tillage using a disk plow, and 4) conventional tillage using a moldboard plow - and three crop rotation and succession systems [system I (wheat/soybean), system II (wheat/soybean and common vetch/sorghum or corn), and system III (wheat/soybean, common vetch/sorghum or corn, and white oats/soybean)] were compared. An experimental design of randomized blocks with split-plots and three replications was used. The main plot was formed by the soil tillage systems, while the split-plots consisted of the crop rotation and succession systems. Two types of analysis were applied to the net return of soil tillage and crop rotation and succession systems: mean-variance and risk analysis. By the mean-variance analysis, no-tillage and minimum tillage, which presented higher net return, were the best alternatives to be offered to the farmer. By the stochastic dominance analysis, no-tillage and crop rotation with two winters without wheat showed the highest profit and the lowest risk.

Sistemas de rotação e de sucessão de culturas reduzem o nível de risco pela diversificação da produção. De 1994/95 a 1997/98, foram avaliados sistemas de manejo de solo e de rotação e sucessão de culturas, em Passo Fundo, RS. Os tratamentos consistiram em quatro sistemas de manejo de solo - 1) plantio direto, 2) cultivo mínimo, 3) preparo convencional de solo com arado de discos e 4) preparo convencional de solo com arado de aivecas - em três sistemas de rotação e sucessão de culturas: sistema I (trigo/soja), sistema II (trigo/soja e ervilhaca/sorgo ou milho) e sistema III (trigo/soja, ervilhaca/sorgo ou milho e aveia branca/soja). O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, com parcelas subdivididas e três repetições. A parcela principal foi constituída pelos sistemas de manejo de solo e as subparcelas pelos sistemas de rotação e sucessão de culturas. Foram aplicados à receita líquida nos sistemas de manejo de solo e de rotação e sucessão de culturas dois tipos de análise: análise da média variância e análise de risco. Pela análise da média variância, foi possível separar o plantio direto e o cultivo mínimo como as melhores alternativas a serem oferecidas ao agricultor, por apresentarem maior lucratividade. Pela análise da dominância estocástica, foi possível separar o plantio direto e a rotação de culturas com dois invernos sem trigo como os tratamentos mais lucrativos e de menor risco.

Risco de sistemas de rotação de culturas de inverno e verão sob plantio direto

From 1984 to 1993, in Guarapuava, Paraná (PR), Brazil, four crop rotation systems for wheat were assessed: system I (wheat/soybean); system II (wheat/soybean and common vetch/corn, from 1984 to 1989, and wheat/soybean and white oats/soybean, from 1990 to 1993); system III (wheat/soybean, flax/soybean, and common vetch/corn, from 1984 to 1989, and wheat/soybean, common vetch/corn, and white oats/soybean, from 1990 to 1993); and system IV (wheat/soybean, legume/corn, barley/soybean, and white oats/soybean). A randomized block design having four replications and plots totalizing 60m² was used. Risk analysis over that period is presented in this paper. Two types of analysis were applied on the net return of the systems: mean-variance analysis and risk analysis (safety-first and stochastic dominance). Separation of system II as the best alternative to be offered to the one who decides was feasible by both types studied. The system II showed the highest profit and the lowest risk to be offered to the farmer, as compared to the remaining systems studied.

De 1984 a 1993, foi conduzido, em Guarapuava, PR, um experimento reunindo quatro sistemas de rotação de culturas para trigo: sistema I (trigo/soja); sistema II (trigo/soja e ervilhaca/ milho, de 1984 a 1989, e trigo/soja e aveia branca/soja, de 1990 a 1993); sistema III (trigo/soja, linho/soja e ervilhaca/milho, de 1984 a 1989; e trigo/soja, ervilhaca/milho e aveia branca/soja, de 1990 a 1993); e sistema IV (trigo/soja, leguminosas/milho, cevada/soja e aveia branca/soja). O delineamento experimental foi de blocos ao acaso, com quatro repetições e parcelas com área útil de 60m². No presente trabalho, mostra-se a análise de risco nesse período. Foram aplicados dois tipos de análise na receita líquida dos sistemas: análise da média variância e análise de risco (distribuição de probabilidade acumulada e dominância estocástica). Pelos dois tipos estudados, foi possível separar o sistema II como a melhor alternativa a ser oferecida ao tomador de risco. O sistema II apresentou a maior lucratividade e o menor risco a serem oferecidos aos agricultores, em comparação aos demais sistemas estudados.

Risco de sistemas de rotação de culturas de inverno e verão sob plantio direto

From 1984 to 1993, in Guarapuava, Paraná (PR), Brazil, four crop rotation systems for wheat were assessed: system I (wheat/soybean); system II (wheat/soybean and common vetch/corn, from 1984 to 1989, and wheat/soybean and white oats/soybean, from 1990 to 1993); system III (wheat/soybean, flax/soybean, and common vetch/corn, from 1984 to 1989, and wheat/soybean, common vetch/corn, and white oats/soybean, from 1990 to 1993); and system IV (wheat/soybean, legume/corn, barley/soybean, and white oats/soybean). A randomized block design having four replications and plots totalizing 60m² was used. Risk analysis over that period is presented in this paper. Two types of analysis were applied on the net return of the systems: mean-variance analysis and risk analysis (safety-first and stochastic dominance). Separation of system II as the best alternative to be offered to the one who decides was feasible by both types studied. The system II showed the highest profit and the lowest risk to be offered to the farmer, as compared to the remaining systems studied.

De 1984 a 1993, foi conduzido, em Guarapuava, PR, um experimento reunindo quatro sistemas de rotação de culturas para trigo: sistema I (trigo/soja); sistema II (trigo/soja e ervilhaca/ milho, de 1984 a 1989, e trigo/soja e aveia branca/soja, de 1990 a 1993); sistema III (trigo/soja, linho/soja e ervilhaca/milho, de 1984 a 1989; e trigo/soja, ervilhaca/milho e aveia branca/soja, de 1990 a 1993); e sistema IV (trigo/soja, leguminosas/milho, cevada/soja e aveia branca/soja). O delineamento experimental foi de blocos ao acaso, com quatro repetições e parcelas com área útil de 60m². No presente trabalho, mostra-se a análise de risco nesse período. Foram aplicados dois tipos de análise na receita líquida dos sistemas: análise da média variância e análise de risco (distribuição de probabilidade acumulada e dominância estocástica). Pelos dois tipos estudados, foi possível separar o sistema II como a melhor alternativa a ser oferecida ao tomador de risco. O sistema II apresentou a maior lucratividade e o menor risco a serem oferecidos aos agricultores, em comparação aos demais sistemas estudados.