Influences of environmental and chemical parameters on the spatial growth patterns of four riverine cyprinid fishes

Influences de paramètres environnementaux et chimiques sur les modèles de croissance spatialisés de quatre cyprinidés fluviaux

⁽¹⁾ Laboratory of Biological Invasion and Adaptive Evolution, Institute of Hydrobiology, Chinese Academy of Sciences, Wuhan, P.R. China
⁽²⁾ Graduate University of the Chinese Academy of Sciences, Beijing, P.R. China
⁽³⁾ Department of Life and Environmental Sciences, Faculty of Science and Technology, Bournemouth University, Fern Barrow, Poole, Dorset, UK

^⋆ Corresponing author: rbritton@bournemouth.ac.uk

Received: 23 March 2015
Revised: 14 April 2015
Accepted: 16 April 2015

Abstract

Understanding intraspecific variability in fish somatic growth rates is important as growth is a key life history trait that plays a fundamental role in many biological and ecological processes. Here, the influence of environmental and chemical parameters was tested on intraspecific variability in growth rates of the cyprinid fishes roach Rutilus rutilus, chub Squalius cephalus and dace Leuciscus leuciscus across 13 rivers in England, and also compared with those for barbel Barbus barbus from the same rivers. Outputs indicated that growth rate responses to the parameters were species-specific, with more significant effects generally detected on juvenile growth than lifetime growth. For R. rutilus and S. cephalus, latitude (as a surrogate of temperature) was the most significant predictor of their growth rates, with growth rates decreasing as latitude increased. Contrary to prediction, aspects of degraded water quality accelerated the growth rates of these fishes, except in B. barbus, although concentrations of nitrogenous compounds were below toxicity thresholds. This emphasizes the ability of populations of these cyprinid fishes to tolerate some environmental disturbances and, in entirety, suggests that the intraspecific variability in the growth rates of these fishes is significantly influenced by abiotic parameters and their association with levels of anthropogenic disturbance.

Résumé

Comprendre la variabilité intraspécifique des taux de croissance somatique de poissons est important car la croissance est un trait d’histoire de vie clé qui joue un rôle fondamental dans de nombreux processus biologiques et écologiques. Ici, l’influence des paramètres environnementaux et chimiques a été testée sur la variabilité intraspécifique des taux de croissance des cyprinidés, gardon Rutilus rutilus, chevesne Squalius cephalus et vandoise Leuciscus leuciscus de 13 rivières en Angleterre, mais aussi sur ceux du barbeau Barbus barbus des mêmes rivières. Les résultats indiquent que les réponses des taux de croissance à ces paramètres sont spécifiques de l’espèce, avec des effets plus importants généralement détectés sur la croissance des juvéniles que ceux détectés sur la croissance sur toute la vie. Pour R. rutilus et S. cephalus, la latitude (comme substitut de la température) est le facteur prédictif le plus important de leur taux de croissance, avec des taux de croissance diminuant à mesure que la latitude augmente. Contrairement à la prédiction, l’aspect dégradé de la qualité de l’eau accélère les taux de croissance de ces poissons, sauf pour B. barbus, alors que les concentrations des composés azotés sont inférieures aux seuils de toxicité. Cela souligne la capacité des populations de ces cyprinidés à tolérer certaines perturbations de l’environnement et, en tout cas, suggère que la variabilité intraspécifique dans les taux de croissance de ces poissons est fortement influencée par des paramètres abiotiques et leur association avec le niveau de perturbation anthropique.