A COMPARATIVE STUDY ON THE FEEDING COMPETITION OF THE EUROPEAN PERCH PERCA FLUVIATILIS L. AND THE RUFFE GYMNOCEPHALUS CERNUUS (L.) IN LAKE PIEDILUCO (UMBRIA, ITALY).

ÉTUDE COMPARATIVE DE LA COMPÉTITION ALIMENTAIRE ENTRE LA PERCHE COMMUNE PERCA FLUVIATILIS L. ET LA GRÉMILLE GYMNOCEPHALUS CERNUUS (L.) DANS LE LAC DE PIEDILUCO (OMBRIE, ITALIE).

Dipartimento di Biologia Cellulare e Ambientale – Sezione di Biologia Animale ed Ecologia - Università di Perugia, Via Pascoli, 06100 Perugia Italy. E-Mail: lorenzon@unipg.it

Received: 8 February 2007
Accepted: 17 December 2007

Abstract

The abundance of European perch in Lake Piediluco has significantly dwindled in the last few years. The present study on diet overlap between perch and ruffe was prompted by the rapid expansion of the ruffe stock in the lake. This species was first found in the lake in 1996 and has since become one of the most abundant. The degree of diet overlap between the two species was analyzed by using data on the stomach contents of 275 European perch and 328 ruffe. Results are expressed as abundance (%N), occurrence (%S), weight percentage (%W) and index of predominance (I_p). The diet overlap index (α) was calculated by means of Schoener’s formula using the %W of each food item. As an estimate of the diet width of both species, we used Levins’ indexes of niche breadth (B) and standardized measurement of niche breadth (BA). Both species are strictly carnivorous, feeding mainly on invertebrates: the most important diet components were dipterans and crustaceans, but the European perch also feeds on fish. In the perch, the Levins index was greater (B=4.332) than that calculated for the ruffe (B=2.262). During the ontogenesis of the European perch, there is a rather pronounced diet shift: dipterans form the largest portion of the diet at all ages, though in older perch fish-eating becomes increasingly evident. Benthic crustaceans tend to be consumed in greater quantities by the 3+ age-class, though they are also found in the stomachs of specimens of all ages. Ruffe, by contrast, do not display a pronounced ontogenetic diet shift.

The index of diet overlap between the two species was rather high, the maximum α value being 0.853; values indicate a high degree of diet overlap in the younger ageclasses (1+, 2+ and 3+), with a greater differentiation between the diets of the two species emerging as the age of the perch increased.

Our research also clarified some of the biological characteristics of the European perch in Lake Piediluco, namely, theoretical growth in length, weight at length and relative weight. These analyses enabled us to compare the growth characteristics of the European perch during periods when ruffe stocks differed in terms of abundance. All of the results indicate that the growth conditions of the European perch population in Lake Piediluco are steadily worsening. This provides indirect confirmation of a negative interaction with the ruffe.

Résumé

Durant les dernières années, le nombre de perches communes présentes dans le lac de Piediluco a sensiblement décru. La présente étude concernant le chevauchement alimentaire entre la perche et la grémille a été motivée par l’expansion rapide de l’effectif des grémilles dans le lac. Cette espèce a été repérée pour la première fois dans le lac en 1996 et est aujourd’hui l’une des espèces les plus abondantes. Le degré de chevauchement alimentaire entre les deux espèces a été analysé en utilisant des données sur le contenu de l’estomac de 275 perches communes et de 328 grémilles. Les résultats sont exprimés en abondance (%N), occurrence (%S), pourcentage de poids (%W) et indice de prépondérance (I_p). L’indice de chevauchement alimentaire (α) a été calculé d’après la formule de Schoener, de deux manières, en utilisant les pourcentages d’abondance (%N) et de poids (%W) de chaque aliment. Pour évaluer l’amplitude du régime alimentaire des deux espèces, nous avons utilisé les indices de Levins d’étendue de niche (B) et les mesures standard d’étendue de niche (BA). Les deux espèces sont strictement carnivores et se nourrissent essentiellement d’invertébrés: les principaux composants de leur régime alimentaire sont les diptères et les crustacés, mais la perche commune se nourrit également de poisson. Chez la perche commune, l’indice de Levins est supérieur (B=4,332) à celui qui a été calculé pour la grémille (B=2,262). Durant l’ontogenèse de la perche commune, on constate une variation relativement prononcée du régime alimentaire: les diptères constituent la plus grande part de son régime alimentaire à tous les âges, tandis que la consommation de poisson devient de plus en plus prononcée chez la perche plus âgée. Les crustacés benthiques tendent à être consommés en plus grande quantité par les poissons d’âge moyen (3+), bien qu’on en ait trouvé dans l’estomac de spécimens de tous les âges. Inversement, le régime ontogénétique de la grémille ne révèle pas de variation prononcée.

L’indice de chevauchement alimentaire entre les régimes des deux espèces est relativement élevé: la valeur α maximum étant 0.853; en général les valeurs indiquent la présence d’un chevauchement alimentaire élevé dans les régimes alimentaires des classes d’âge plus jeunes (1+, 2+, 3+), avec une tendance à une plus grande différenciation des spectres alimentaires entre les deux espèces à mesure que l’âge de la perche commune augmente.

Notre recherche a également précisé certaines caractéristiques biologiques de la perche commune du lac de Piediluco, en particulier la croissance théorique en longueur, le poids en fonction de la longueur et le poids relatif. Ces analyses ont permis de comparer entre elles les caractéristiques de la croissance de la perche commune à des périodes où la grémille était plus ou moins abondante. Tous les résultats semblent indiquer que les conditions de croissance de la population de la perche commune du lac de Piediluco empirent progressivement avec le temps. Ceci peut confirmer indirectement une forte interaction négative avec la grémille.